Exponenta Banner
exponenta event banner

поэтапный. RangeDopplerResponse

Диапазон-доплеровский ответ

развернуть все на странице

Описание

phased.RangeDopplerResponse Система object™ вычисляет отфильтрованный отклик на данные быстрого и медленного времени. или эквивалентно, данные диапазона, используя либо согласованный фильтр, либо БПФ.

Вход в объект доплеровского отклика представляет собой куб 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, представляют импульсы. Если данные содержат только один канал или импульс, куб данных может содержать менее трех измерений. Обработка диапазона выполняется по первому измерению куба. Доплеровская обработка работает вдоль последнего 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. Последнее измерение содержит доплеровские обработанные данные. Его длина может отличаться от последнего размера входа.

Для вычисления диапазона-доплеровского отклика:

  1. Определите и настройте phased.RangeDopplerResponse Системный объект. См. раздел Строительство.

  2. Звонить step для вычисления диапазона-доплеровского отклика входного сигнала в соответствии со свойствами phased.RangeDopplerResponse. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step для выполнения операции, определенной объектом System, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

Строительство

H = phased.RangeDopplerResponse создает объект системы диапазона-доплеровского отклика, H. Объект вычисляет диапазон-доплеровский отклик входных данных.

H = phased.RangeDopplerResponse(Name,Value) создает объект диапазона-доплеровского отклика, H, с дополнительными опциями, указанными одним или несколькими Name,Value аргументы пары. Name является именем свойства и Value - соответствующее значение. Name должно отображаться внутри отдельных кавычек (''). Можно указать несколько аргументов пары имя-значение в любом порядке как Name1,Value1,…,NameN,ValueN.

Свойства

RangeMethod

Метод обработки диапазона

Укажите метод обработки диапазона как 'Matched filter' или 'FFT'.

'Matched filter'Алгоритм применяет согласованный фильтр к входящему сигналу. Этот подход является общим для импульсных сигналов, где согласованный фильтр представляет собой обратное время передаваемого сигнала.
'FFT'Алгоритм выполняет обработку дальности путем применения БПФ к входному сигналу. Этот подход обычно используется с FMCW и линейными ЧМ импульсными сигналами.

По умолчанию: 'Matched filter'

PropagationSpeed

Скорость распространения сигнала

Укажите скорость распространения сигнала в метрах в секунду как положительный скаляр. Это свойство можно задать как одинарную или двойную точность.

По умолчанию: Скорость света

SampleRate

Частота выборки

Укажите частоту дискретизации в герцах как положительный скаляр. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность. Значение по умолчанию соответствует 1 МГц.

По умолчанию: 1e6

SweepSlope

Уклон сдвига FM

Задайте наклон линейного сдвига ЧМ в герцах в секунду как скаляр. x данные, которые вы предоставляете step или plotResponse должны соответствовать выступам с таким уклоном. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 1e9

DechirpInput

Опция дехирпирования входного сигнала

Установить для этого свойства значение true для того, чтобы объект диапазона-доплеровского отклика дехирпировал входной сигнал. Установить для этого свойства значение false для указания того, что входной сигнал уже дехирпирован, и никакой операции дехирпирования не требуется.

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

По умолчанию: false

DecimationFactor

Коэффициент прореживания для дехирпированного сигнала

Укажите коэффициент прореживания для дехирпированного сигнала как положительное целое число. При обработке сигналов FMCW часто можно прореживать дехирпированный сигнал, чтобы снизить требования к аналого-цифровому преобразователю.

Чтобы включить это свойство, установите значение RangeMethod свойство для 'FFT' и DechirpInput свойство для true. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность. Значение по умолчанию указывает на отсутствие прореживания.

По умолчанию: 1

RangeFFTLengthSource

Источник длины БПФ, используемый при обработке дальности

Укажите, как объект определяет длину БПФ, используемую при обработке диапазона. Значения этого свойства:

'Auto'Длина БПФ равна количеству строк входного сигнала.
'Property' RangeFFTLength свойство этого объекта указывает длину БПФ.

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

По умолчанию: 'Auto'

RangeFFTLength

Длина БПФ в обработке дальности

Укажите длину БПФ в области диапазона как положительное целое число. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 1024

RangeWindow

Окно для взвешивания диапазона

Укажите окно, используемое для обработки диапазона с помощью одного из 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'. Если для этого свойства задано значение 'Taylor'сгенерированное окно Тейлора имеет четыре почти постоянных боковых обтекателя, примыкающих к основному блоку.

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

По умолчанию: 'None'

RangeSidelobeAttenuation

Уровень затухания сиделоба для обработки дальности

Укажите уровень затухания боковых зон окна Кайзера, Чебышева или Тейлора при обработке диапазона как положительный скаляр в децибелах. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 30

CustomRangeWindow

Пользовательское окно для обработки диапазона

Укажите пользовательское окно для обработки диапазона с помощью дескриптора функции или массива ячеек.

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

Если CustomRangeWindow является дескриптором функции, указанная функция принимает длину окна в качестве входных данных и генерирует соответствующие коэффициенты окна.

Если CustomRangeWindow является массивом ячеек, тогда первая ячейка должна быть дескриптором функции. Указанная функция принимает длину окна в качестве первого входного аргумента с другими дополнительными входными аргументами, если это необходимо. Затем функция генерирует соответствующие оконные коэффициенты. Остальные записи в массиве ячеек являются дополнительными входными аргументами функции, если таковые имеются.

По умолчанию: @hamming

ReferenceRangeCentered

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'.

По умолчанию: true

ReferenceRange

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.

    Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность. Единицы в метрах.

Это свойство можно настроить.

Пример: 1000.0

По умолчанию: 0.0

PRFSource

Источник частоты повторения импульсов

Источник частоты повторения импульсов, указанный как

  • 'Auto' - Предполагается, что частота повторения импульсов (prf) является обратной длительности входного сигнала на step способ. Затем prf равняется частоте дискретизации сигнала, деленной на число строк во входном сигнале.

  • 'Property'- указать частоту повторения импульсов с помощью PRF собственность.

  • 'Input port'- указать PRF с помощью входного аргумента step способ.

Используйте 'Property' или 'Input port' опция, когда частота повторения импульсов не может быть определена по длительности сигнала, как это имеет место в случае с дальномерными данными.

По умолчанию: 'Auto'

PRF

Частота повторения импульсов входного сигнала

Частота повторения импульсов входного сигнала, заданная как положительный скаляр. PRF должна быть меньше или равна частоте дискретизации, деленной на количество строк входного сигнала для step способ. Если длина сигнала является переменной, используйте максимально возможное количество строк входного сигнала. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 10e3

DopplerFFTLengthSource

Источник длины БПФ в доплеровской обработке

Укажите, как объект определяет длину БПФ при доплеровской обработке. Значения этого свойства:

'Auto'Длина БПФ равна количеству строк входного сигнала.
'Property' DopplerFFTLength свойство этого объекта указывает длину БПФ.

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

По умолчанию: 'Auto'

DopplerFFTLength

Длина БПФ для доплеровской обработки

Длина БПФ для доплеровской обработки, заданная как положительное целое число. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 1024

DopplerWindow

Окно для доплеровского взвешивания

Укажите окно, используемое для доплеровской обработки с помощью одного из 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'. Если для этого свойства задано значение 'Taylor'сгенерированное окно Тейлора имеет четыре почти постоянных боковых обтекателя, примыкающих к основному блоку.

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

По умолчанию: 'None'

DopplerSidelobeAttenuation

Уровень затухания сиделоба для доплеровской обработки

Укажите уровень затухания боковых зон окна Кайзера, Чебышева или Тейлора в доплеровской обработке как положительный скаляр в децибелах. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 30

CustomDopplerWindow

Пользовательское окно для доплеровской обработки

Укажите определяемое пользователем окно для доплеровской обработки с помощью дескриптора функции или массива ячеек.

Если CustomDopplerWindow является дескриптором функции, указанная функция принимает длину окна в качестве входных данных и генерирует соответствующие коэффициенты окна.

Если CustomDopplerWindow является массивом ячеек, тогда первая ячейка должна быть дескриптором функции. Указанная функция принимает длину окна в качестве первого входного аргумента с другими дополнительными входными аргументами, если это необходимо. Затем функция генерирует соответствующие оконные коэффициенты. Остальные записи в массиве ячеек являются дополнительными входными аргументами функции, если таковые имеются.

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

По умолчанию: @hamming

DopplerOutput

Выход доплеровского домена

Укажите выходной сигнал доплеровского домена как 'Frequency' или 'Speed'. Выходом доплеровского домена является DOP_GRID аргумент step.

'Frequency'DOP_GRID - доплеровский сдвиг, в герцах.
'Speed'DOP_GRID - радиальная скорость, соответствующая доплеровскому сдвигу, в метрах в секунду.

По умолчанию: 'Frequency'

OperatingFrequency

Несущая частота сигнала

Укажите несущую частоту в герцах как скаляр. Значение этого свойства по умолчанию соответствует 300 МГц. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

Чтобы включить это свойство, установите значение DopplerOutput свойство для 'Speed'

По умолчанию: 3e8

MaximumNumInputSamplesSource

Источник максимального количества образцов

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', укажите максимальное количество выборок во входном сигнале с помощью MaximumNumInputSamples собственность. Любой входной сигнал длиннее этого значения усекается.

По умолчанию: 'Auto'

MaximumNumInputSamples

Максимальное количество выборок входного сигнала

Максимальное количество выборок во входном сигнале, указанное как положительное целое число. Это свойство ограничивает размер входного сигнала. Любой входной сигнал длиннее этого значения усекается. Входной сигнал является первым аргументом для step способ. Число выборок - это количество строк на входе. Это свойство может быть задано как одинарная или двойная точность.

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

По умолчанию: 100

Методы

plotResponseГрафик диапазона - доплеровский отклик
шагВычислить диапазон-доплеровский отклик
Общие для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства объекта системы

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычисляют дальномерно-доплеровскую характеристику импульсного радиолокационного сигнала с помощью согласованного фильтра.

Данные нагрузки для импульсного радиолокационного сигнала. Сигнал включает в себя три целевых возврата. Две цели находятся примерно на расстоянии 2000 м, а третья - примерно на расстоянии 3500 м. Кроме того, две цели неподвижны относительно РЛС. Третий отходит от радара примерно на 100 м/с.

load RangeDopplerExampleData;

Создайте объект ответа диапазона-Доплера.

response = phased.RangeDopplerResponse('DopplerFFTLengthSource','Property', ...
   'DopplerFFTLength',RangeDopplerEx_MF_NFFTDOP, ...
   'SampleRate',RangeDopplerEx_MF_Fs,'DopplerOutput','Speed', ...
   'OperatingFrequency',RangeDopplerEx_MF_Fc);

Вычислите диапазон - доплеровский отклик.

[resp,rng_grid,dop_grid] = response(RangeDopplerEx_MF_X, ...
    RangeDopplerEx_MF_Coeff);

Постройте график диапазона-доплеровского отклика.

imagesc(dop_grid,rng_grid,mag2db(abs(resp)));
xlabel('Speed (m/s)');
ylabel('Range (m)');
title('Range-Doppler Map');

Figure contains an axes. The axes with title Range-Doppler Map contains an object of type image.

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите частотно-доплеровский отклик FMCW-сигнала с использованием БПФ.

Загрузить данные для сигнала FMCW, который не был расшифрован. Сигнал содержит отдачу от цели на расстоянии около 2200 м. Сигнал имеет нормированную доплеровскую частоту приблизительно -0,36 относительно РЛС.

load RangeDopplerExampleData;

Создайте объект ответа диапазона-Доплера.

hrdresp = phased.RangeDopplerResponse(...
   'RangeMethod','FFT',...
   'PropagationSpeed',RangeDopplerEx_Dechirp_PropSpeed,...
   'SampleRate',RangeDopplerEx_Dechirp_Fs,...
   'DechirpInput',true,...
   'SweepSlope',RangeDopplerEx_Dechirp_SweepSlope);

Постройте график диапазона-доплеровского отклика.

plotResponse(hrdresp,...
   RangeDopplerEx_Dechirp_X,RangeDopplerEx_Dechirp_Xref,...
   'Unit','db','NormalizeDoppler',true)

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

Открыть сценарий в реальном времени

Оцените доплеровские и дальномерные характеристики для трех целей. Две цели находятся примерно на расстоянии 2000 м, а третья - примерно на расстоянии 3500 м. Кроме того, две цели неподвижны относительно РЛС. Третий отходит от радара примерно на 100 м/с. Укажите частоту повторения импульсов.

Данные нагрузки для импульсного радиолокационного сигнала. 

load RangeDopplerExampleData;

Создайте объект ответа диапазона-Доплера. Установите PRF на 25 кГц.

response = phased.RangeDopplerResponse('DopplerFFTLengthSource','Property', ...
   'DopplerFFTLength',RangeDopplerEx_MF_NFFTDOP,'SampleRate', ...
   RangeDopplerEx_MF_Fs,'DopplerOutput','Speed','OperatingFrequency', ...
   RangeDopplerEx_MF_Fc,'PRFSource','Property','PRF',25.0e3);

Вычислите диапазон - доплеровский отклик.

[resp,rng_grid,dop_grid] = response(RangeDopplerEx_MF_X, ...
    RangeDopplerEx_MF_Coeff);

Постройте график диапазона-доплеровского отклика.

plotResponse(response,RangeDopplerEx_MF_X,RangeDopplerEx_MF_Coeff,'Unit','db')

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

Алгоритмы

развернуть все

Расширенные возможности

.

См. также

Функции

Объекты

Темы

Представлен в R2012b

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка