Системный объект: поэтапный. RangeResponse
Пакет: поэтапный
Ответ диапазона
Примечание
Вместо использования step для выполнения операции, определенной системным object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
[ вычисляет отклик диапазона, resp,rnggrid] = step(response,x)resp, для входного сигнала, xи значения диапазона rnggrid, соответствующие ответу. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod кому 'FFT' и DechirpInput кому false. Этот синтаксис предполагает, что входной сигнал уже расшифрован. Этот синтаксис чаще всего используется с сигналами FMCW.
[ вычисляет дальностную характеристику входного сигнала, resp,rnggrid] = step(response,x,xref)x используя опорный сигнал, xref. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod кому 'FFT' и DechirpInput кому true. Часто опорным сигналом является передаваемый сигнал. Этот синтаксис предполагает, что входной сигнал не был расшифрован. Этот синтаксис чаще всего используется с сигналами FMCW.
Примечание
Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует неперестраиваемые свойства и входные спецификации, такие как размеры, сложность и тип данных входных данных. При изменении неперестраиваемого свойства или входной спецификации системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить неперестраиваемые свойства или входные данные, необходимо сначала вызвать release метод разблокирования объекта.
Вычислить радиолокационную дальностную характеристику трех целей с помощью phased.RangeResponse object™ системы. Передатчик и приемник являются совмещенными изотропными антенными элементами, образующими моностатическую радиолокационную систему. Передаваемый сигнал представляет собой линейный ЧМ-сигнал с интервалом повторения импульсов 7,0 мкс и рабочим циклом 2%. Рабочая частота 77 ГГц, частота дискретизации 150 МГц.
fs = 150e6;
c = physconst('LightSpeed');
fc = 77e9;
pri = 7e-6;
prf = 1/pri;Настройте параметры сценария. Радиолокационный передатчик и приемник неподвижны и расположены в начале координат. Цели находятся в 500, 530 и 750 метрах от радаров на оси х. Цели движутся вдоль оси x на скоростях − 60, 20 и 40 м/с. Все три цели имеют несъемное сечение РЛС (RCS) 10 дБ.
Создайте платформы цели и РЛС.
Numtgts = 3; tgtpos = zeros(Numtgts); tgtpos(1,:) = [500 530 750]; tgtvel = zeros(3,Numtgts); tgtvel(1,:) = [-60 20 40]; tgtrcs = db2pow(10)*[1 1 1]; tgtmotion = phased.Platform(tgtpos,tgtvel); target = phased.RadarTarget('PropagationSpeed',c,'OperatingFrequency',fc, ... 'MeanRCS',tgtrcs); radarpos = [0;0;0]; radarvel = [0;0;0]; radarmotion = phased.Platform(radarpos,radarvel);
Создайте антенны передатчика и приемника.
txantenna = phased.IsotropicAntennaElement; rxantenna = clone(txantenna);
Настройка обработки сигналов на стороне передатчика. Создайте линейный ЧМ-сигнал верхнего диапазона с полосой пропускания, равной половине частоты дискретизации. Найдите длину pri в выборках, а затем оцените среднеквадратичную полосу пропускания и разрешение диапазона.
bw = fs/2; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs, ... 'PRF',prf,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',fs/2, ... 'DurationSpecification','Duty cycle','DutyCycle',0.02); sig = waveform(); Nr = length(sig); bwrms = bandwidth(waveform)/sqrt(12); rngrms = c/bwrms;
Настройте свойства объекта «Система датчиков и радиаторов». Пиковая выходная мощность составляет 10 Вт, а коэффициент усиления передатчика - 36 дБ.
peakpower = 10; txgain = 36.0; transmitter = phased.Transmitter( ... 'PeakPower',peakpower, ... 'Gain',txgain, ... 'InUseOutputPort',true); radiator = phased.Radiator( ... 'Sensor',txantenna, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc);
Создайте канал распространения свободного пространства в режиме двустороннего распространения.
channel = phased.FreeSpace( ... 'SampleRate',fs, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc, ... 'TwoWayPropagation',true);
Настройте обработку на стороне получателя. Коэффициент усиления приемника равен 42 дБ, а показатель шума равен 10.
collector = phased.Collector( ... 'Sensor',rxantenna, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc); rxgain = 42.0; noisefig = 10; receiver = phased.ReceiverPreamp( ... 'SampleRate',fs, ... 'Gain',rxgain, ... 'NoiseFigure',noisefig);
Закольцовывание 128 импульсов для построения куба данных. Для каждого шага цикла перемещайте цель и распространяйте сигнал. Затем поместите принятый сигнал в куб данных. Куб данных содержит принятый сигнал на импульс. Обычно куб данных имеет три измерения, где последнее измерение соответствует антеннам или лучам. Поскольку в этом примере используется только один датчик, куб имеет только два измерения.
Шаги обработки:
Переместите РЛС и цели.
Передача сигнала.
Распространение сигнала формы сигнала на цель.
Отражение сигнала от цели.
Распространение сигнала обратно на радар. Двусторонний режим распространения позволяет комбинировать возвращенное распространение с исходящим.
Прием сигнала на РЛС.
Загрузите сигнал в куб данных.
Np = 128; cube = zeros(Nr,Np); for n = 1:Np [sensorpos,sensorvel] = radarmotion(pri); [tgtpos,tgtvel] = tgtmotion(pri); [tgtrng,tgtang] = rangeangle(tgtpos,sensorpos); sig = waveform(); [txsig,txstatus] = transmitter(sig); txsig = radiator(txsig,tgtang); txsig = channel(txsig,sensorpos,tgtpos,sensorvel,tgtvel); tgtsig = target(txsig); rxcol = collector(tgtsig,tgtang); rxsig = receiver(rxcol); cube(:,n) = rxsig; end
Отображение изображения куба данных, содержащего сигналы на импульс.
imagesc([0:(Np-1)]*pri*1e6,[0:(Nr-1)]/fs*1e6,abs(cube)) xlabel('Slow Time {\mu}s') ylabel('Fast Time {\mu}s')
Создать phased.RangeResponse Системный объект в согласованном режиме фильтра. Затем отобразите изображение ответа диапазона для 128 импульсов. Изображение показывает диапазон по вертикали и число импульсов по горизонтали.
matchingcoeff = getMatchedFilter(waveform); ndop = 128; rangeresp = phased.RangeResponse('SampleRate',fs,'PropagationSpeed',c); [resp,rnggrid] = rangeresp(cube,matchingcoeff); imagesc([1:Np],rnggrid,abs(resp)) xlabel('Pulse') ylabel('Range (m)')
Интегрируйте 20 импульсов некогерентно.
intpulse = pulsint(resp(:,1:20),'noncoherent'); plot(rnggrid,abs(intpulse)) xlabel('Range (m)') title('Noncoherent Integration of 20 Pulses')
