Exponenta Banner
exponenta event banner

поэтапный. RangeAngleResponse

Отклик «диапазон-угол»

развернуть все на странице

Описание

phased.RangeAngleResponse Системный object™ создает объект ответа «диапазон-угол». Этот объект вычисляет отклик диапазона-угла сигнала, используя либо согласованный фильтр, либо БПФ.

Вход в объект ответа «диапазон-угол» является кубом данных. Организация куба данных выполняется в соответствии с соглашением о Toolbox™ системы фазированных массивов. Первое измерение куба представляет собой быстродействующие выборки или диапазоны принимаемых сигналов. Второй размер представляет собой множество каналов, таких как датчики или лучи. Третье измерение, медленное время, представляет импульсы или сдвиги. Например, если данные содержат только один канал, куб данных может содержать менее трех измерений. Обработка диапазона выполняется по первому измерению куба. Обработка угла выполняется вдоль второго размера.

Вывод объекта также является кубом данных с тем же количеством измерений, что и ввод. Первое измерение содержит обработанные диапазоном данные, но его длина может отличаться от первого измерения ввода. Второй размер содержит обработанные углом данные. Его длина может отличаться от последнего размера входа.

Для получения ответа «диапазон-угол»:

  1. Создать phased.RangeAngleResponse и задайте его свойства.

  2. Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.

Создание

Синтаксис

ответ = поэтапный. RangeAngleResponse
ответ = поэтапный. Ответ на запрос (имя, значение)

Описание

response = phased.RangeAngleResponse создает phased.RangeAngleResponse Системный объект, response, со значениями свойств по умолчанию.

response = phased.RangeAngleResponse(Name,Value) задает свойства для phased.RangeAngleResponse с использованием одной или нескольких пар имя-значение. Например, response = phased.RangeAngleResponse('RangeMethod','FFT','SampleRate',1e6) создает объект, использующий метод обработки диапазона БПФ с частотой выборки 1 МГц. Заключите имена свойств в кавычки.

Свойства

развернуть все

Если не указано иное, свойства не настраиваются, что означает невозможность изменения их значений после вызова объекта. Объекты блокируются при их вызове, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, его значение можно изменить в любое время.

Дополнительные сведения об изменении значений свойств см. в разделе Проектирование системы в MATLAB с использованием системных объектов.

Массив датчиков, заданный как объект System панели инструментов системы фазированных массивов.

Пример: phased.URA

Метод обработки диапазона, указанный как 'Matched filter' или 'FFT'.

  • 'Matched filter' - Объект соответствует - фильтрует входящий сигнал. Этот подход обычно используется для импульсных сигналов, где согласованный фильтр представляет собой обратное время передаваемого сигнала.

  • 'FFT' - Объект применяет к входному сигналу БПФ. Этот подход обычно используется для чирпированных сигналов, таких как FMCW и линейные ЧМ импульсные сигналы.

Пример: 'Matched filter'

Типы данных: char

Скорость распространения сигнала, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения в метрах в секунду. Скорость распространения по умолчанию - это значение, возвращаемое physconst('LightSpeed'). Посмотрите physconst для получения дополнительной информации.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Рабочая частота, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения в Гц.

Пример: 1e9

Типы данных: double

Частота дискретизации сигнала, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы измерения в герцах.

Пример: 1e6

Типы данных: double

Линейный наклон сдвига FM, заданный как скаляр. Быстрое измерение signal входной аргумент для step должны соответствовать выступам с таким уклоном.

Пример: 1.5e9

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT'.

Типы данных: double

Опция включения дехирпирования входных сигналов, указанная как false или true. Установить для этого свойства значение false для указания того, что входной сигнал уже дехирпирован, и никакой операции дехирпирования не требуется. Установить для этого свойства значение true когда входной сигнал требует дехирпирования.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT'.

Типы данных: logical

Коэффициент прореживания для дехирпированных сигналов, определяемый как положительное целое число. Алгоритм прореживания использует фильтр FIR 30-го порядка, генерируемый fir1(30,1/D), где D - коэффициент прореживания. Значение по умолчанию 1 подразумевает отсутствие прореживания.

При обработке сигналов FMCW прореживание дехирпированного сигнала полезно для снижения нагрузки на аналого-цифровые преобразователи.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT' и DechirpInput свойство для true.

Типы данных: double

Источник длины БПФ, используемый для дальностной обработки дехирпированных сигналов, указанный как 'Auto' или 'Property'.

  • 'Auto' - Длина БПФ равна длине быстрой размерности куба входных данных.

  • 'Property' - Укажите длину БПФ с помощью RangeFFTLength собственность.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT'.

Типы данных: char

Длина БПФ, используемая для обработки диапазона, заданная как положительное целое число.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT' и RangeFFTLengthSource свойство для 'Property'

Типы данных: double

Окно взвешивания БПФ для обработки дальности, указанное как 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'.

Если для этого свойства задано значение 'Taylor'сгенерированное окно Тейлора имеет четыре почти постоянных боковых обтекателя рядом с основным блоком.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT'.

Типы данных: char

Затухание сиделоба для обработки диапазона, определяемое как положительный скаляр. Затухание применяется к окнам Кайзера, Чебышева или Тейлора. Единицы измерения находятся в дБ.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT' и RangeWindow свойство для 'Kaiser', 'Chebyshev', или 'Taylor'.

Пользовательское окно для обработки диапазона, указанное как дескриптор функции или массив ячеек, содержащий дескриптор функции в качестве первой записи. Если длина окна не указана, объект вычисляет длину окна и передает ее в функцию. При указании массива ячеек остальные ячейки массива могут содержать аргументы функции. Если использовать только дескриптор функции без передачи аргументов, все аргументы принимают значения по умолчанию.

При записи собственной оконной функции первым аргументом должна быть длина окна.

Примечание

Вместо использования массива ячеек можно передать все аргументы, создав дескриптор анонимной функции. Например, можно задать значение CustomRangeWindow кому @(n)taylorwin(n,nbar,sll), где ранее были установлены значения nbar и sll.

Пример: {@taylor,5,-35}

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT' и RangeWindow свойство для 'Custom'.

Типы данных: function_handle | cell

Задать опорный диапазон в центре сетки диапазона, указанный как true или false. Установка для этого свойства значения true позволяет задать опорный диапазон в центре сетки диапазонов. Установка для этого свойства значения false устанавливает опорный диапазон в начало сетки диапазонов.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod кому 'FFT'.

Типы данных: logical

Опорный диапазон сетки диапазона, заданный как неотрицательный скаляр.

  • Если установить RangeMethod свойство для 'Matched filter'опорный диапазон устанавливается в начало сетки диапазонов.

  • Если установить RangeMethod свойство для 'FFT', опорный диапазон определяется ReferenceRangeCentered собственность.

    • При установке ReferenceRangeCentered свойство для trueопорный диапазон устанавливается в центр сетки диапазона.

    • При установке ReferenceRangeCentered свойство для falseопорный диапазон устанавливается в начало сетки диапазонов.

    Единицы в метрах.

Это свойство можно настроить.

Пример: 1000.0

Типы данных: double

Источник максимального количества выборок входного сигнала, указанный как 'Auto' или 'Property'. При установке для этого свойства значения 'Auto'объект автоматически выделяет достаточно памяти для буферизации первого входного сигнала. При установке для этого свойства значения 'Property', вы указываете максимальное количество выборок во входном сигнале с помощью MaximumNumInputSamples собственность. Любой входной сигнал длиннее этого значения усекается.

Чтобы использовать этот объект с сигналом переменного размера в функциональном блоке MATLAB ® в Simulink ®, установите для этого свойства значение 'Property' и задайте значение для MaximumNumInputSamples собственность.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение MaximumDistanceSource свойство для 'Property'.

Максимальное количество выборок во входном сигнале, указанное как положительное целое число. Это свойство ограничивает размер входного сигнала. Входной сигнал является первым аргументом объекта. Число выборок - это количество строк на входе. Входной сигнал длиннее этого значения усекается.

Пример: 1024

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'Matched filter' и установите MaximumNumInputSamplesSource свойство для 'Property'.

Типы данных: double

Источник угла места, указанный как 'Property' или 'Input port'.

'Property'Угол возвышения - от ElevationAngle собственность.
'Input port'Угол возвышения определяется входным аргументом.

Укажите угол возвышения в градусах, используемый для вычисления отклика «диапазон-угол» как скаляр. Угол должен лежать в диапазоне от -90 ° до 90 °. Единицы измерения в градусах.

Пример: 45.0

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите значение ElevationAngleSource свойство для 'Property'.

Типы данных: double

Диапазон углового отклика, заданный как действительный вектор 2 на 1. Объект вычисляет отклик «диапазон-угол» в пределах диапазона углов. [min_angle max_angle].

Пример: [-45 45]

Типы данных: double

Число выборок в угловом диапазоне, используемых для вычисления диапазона-углового отклика, заданного как положительное целое число, большее двух.

Пример: [256]

Типы данных: double

Можно комбинировать необязательные входные аргументы, если заданы их разрешающие свойства. Дополнительные входные данные должны быть перечислены в том же порядке, что и разрешающие свойства. Например,

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,XREF,EL)
или
[RESP,RANGE,ANG] = response(X,COEFF,EL)

Использование

Синтаксис

[RESP, RANGE, ANG] = отклик (X)
[RESP, RANGE, ANG] = отклик (X, XREF)
[RESP, RANGE, ANG] = отклик (X, COEFF)
[RESP, RANGE, ANG] = отклик (___, EL)

Описание

[RESP,RANGE,ANG] = response(X) возвращает ответ «диапазон-угол», RESP, диапазоны, RANGEи углы, ANG. X является дехирпированным сигналом. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство для 'FFT' и DechirpInput свойство для false. Этот синтаксис часто применяется к сигналам FMCW.

пример

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,XREF) также определяет опорный сигнал, XREF чтобы расшифровать сигнал. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство для 'FFT' и DechirpInput свойство для true. Этот синтаксис часто применяется к сигналам FMCW. Затем опорный сигнал может быть переданным сигналом.

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,COEFF) также указывает COEFF в виде согласованных коэффициентов фильтра. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство для 'MatchedFilter'. Этот синтаксис часто применяется к импульсным сигналам.

[RESP,RANGE,ANG] = response(___,EL) также указывает EL в качестве угла возвышения. Этот синтаксис применяется при установке ElevationAngleSource свойство для 'Input port'.

Входные аргументы

развернуть все

Куб входного сигнала, определяемый как комплексная матрица K-на-N или комплексная матрица K-на-N-на-L. Содержимое куба данных зависит от типа обработки диапазона-угла, заданного различными синтаксисами.

  • K - количество быстрых отсчетов или отсчетов диапазона.

  • N - количество независимых пространственных каналов, таких как датчики или пучки.

  • L - медленная размерность, которая соответствует количеству импульсов или свипов во входном сигнале.

Размер первого размера входной матрицы может изменяться для моделирования изменения длины сигнала. Изменение размера может происходить, например, в случае формы импульса с переменной частотой повторения импульса.

Опорный сигнал, используемый для дехирпирования, заданный как вектор K-by-1 столбца с комплексными значениями. Число строк должно равняться длине измерения быстрого времени X.

Зависимости

Чтобы включить этот входной аргумент, задайте значение RangeMethod кому 'FFT' и DechirpInput кому true.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Совпадающие коэффициенты фильтра, заданные как вектор P-by-1 столбца с комплексным значением. P должно быть меньше или равно K.K - число выборок быстрого времени или диапазона.

Зависимости

Чтобы включить этот входной аргумент, задайте значение RangeMethod кому 'Matched filter'.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Угол наклона отклика, заданный как скаляр между -90 ° и + 90 °. Для этой отметки вычисляется отклик «диапазон-угол». Единицы измерения в градусах.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите ElevationAngleSource свойство для 'Input port'.

Типы данных: double

Выходные аргументы

развернуть все

Куб данных ответа на диапазон, возвращенный как один из следующих:

  • Вектор столбца M-элемента с комплексными значениями

  • Матрица M-by-L с комплексными значениями

  • Массив M-by-N by-L с комплексными значениями

Значение M зависит от вида обработки

Свойство RureMethodСвойство DechirpInputЗначение М
'FFT'false

Если установить RangeFFTLength свойство для 'Auto', M = K, длина быстрой размерности x. В противном случае M равно значению RangeFFTLength собственность.

trueM равно частному числа строк, K, входного сигнала на величину коэффициента прореживания, D, указанного в DecimationFactor.
'Matched filter'n/aM = K, длина быстрого измерения x.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Значения диапазона по размеру диапазона, возвращаемые в виде вектора M-by-1 столбца с действительным значением. rnggrid определяет диапазоны, соответствующие быстрому измерению RESP куб выходных данных. M - длина быстрой размерности RESP. Значения диапазона монотонно увеличиваются и равномерно разнесены. Единицы в метрах.

Типы данных: double

Угловые значения вдоль направления угла, возвращаемые как P-by-1 действительный вектор. Единицы измерения в градусах.

Типы данных: double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

развернуть все

plotResponseГрафик диапазонно-угловой характеристики
stepЗапустить алгоритм объекта System
releaseДеблокирование ресурсов и разрешение изменений значений свойств объекта системы и входных признаков
resetСброс внутренних состояний объекта System

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычисляют отклик диапазона-угла от импульсного радара, передающего прямоугольный сигнал, с использованием согласованного подхода фильтра. Сигнал включает в себя три целевых возврата. Два находятся примерно в 2000 м, а третий - примерно в 3500 м. Кроме того, две цели неподвижны относительно РЛС, а третья отходит от РЛС примерно на 100 м/с. Сигналы поступают в 8-элементную однородную линейную матрицу.

Сначала загрузите данные примера.

load('RangeAngleResponseExampleData','rectdata');
fs = rectdata.fs;
propspeed = rectdata.propspeed;
fc = rectdata.fc;
rxdata = rectdata.rxdata;
mfcoeffs = rectdata.mfcoeffs;
%noisepower = rectdata.noisepower;
antennaarray = rectdata.antennaarray;

Во-вторых, создайте объект ответа «диапазон-угол» для обработки согласованного фильтра.

rngangresp = phased.RangeAngleResponse(...
    'SensorArray',antennaarray,'OperatingFrequency',fc,...
    'SampleRate',fs,'PropagationSpeed',propspeed);

Получение карты углов диапазона.

[resp,rng_grid,ang_grid] = rngangresp(rxdata,mfcoeffs);

Постройте график ответа.

plotResponse(rngangresp,rxdata,mfcoeffs,'Unit','db');

Figure contains an axes. The axes with title Range-Angle Response Pattern contains an object of type image.

Алгоритмы

развернуть все

Расширенные возможности

.

См. также

Функции

Объекты

Представлен в R2018b

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка