Распространение широкополосного свободного пространства
Система object™ моделирует распространение широкополосного сигнала из одной точки в другую в среде свободного пространства. Объект System применяет к входному сигналу зависящую от диапазона временную задержку, регулировку усиления и фазовый сдвиг. Объект учитывает доплеровский сдвиг при перемещении источника или пункта назначения. Среда свободного пространства представляет собой свободную от границ среду со скоростью распространения сигнала, не зависящей от положения и направления. Сигнал распространяется по прямой линии от источника до пункта назначения. Например, этот объект можно использовать для моделирования двустороннего распространения сигнала от радара к цели.
Для неполяризованных сигналов Системный объект позволяет передавать сигналы от одной точки к нескольким точкам или от нескольких точек к одной точке. Распространение между несколькими точками не поддерживается.
Для вычисления распространяемого сигнала в свободном пространстве:
Определите и настройте широкополосную среду свободного пространства, как показано в разделе «Строительство».
Звонить step для распространения сигнала через свободное пространство в соответствии со свойствами Системный объект. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.
При распространении сигнала в оба конца в свободном пространстве можно использовать один WidebandFreeSpace Системный объект для вычисления двусторонней задержки распространения. Кроме того, можно использовать два отдельных WidebandFreeSpace Система стремится вычислить односторонние задержки распространения в каждом направлении. Из-за искажения фильтра общая задержка прохождения в обоих направлениях при использовании двухстороннего распространения может отличаться от задержки при использовании двухстороннего phased.WidebandFreeSpace Системные объекты. Более точно использовать один двухсторонний phased.WidebandFreeSpace Системный объект. Чтобы установить этот параметр, используйте TwoWayPropagation собственность.
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.
sWBFS = phased.WidebandFreeSpacesWBFS.
sWBFS = phased.WidebandFreeSpace(Name,Value)sWBFS, с каждым указанным свойством Name установить в указанное значение Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.
| сброс | Сбросить состояния поэтапно. Объект WidebandFreeSpace System |
| шаг | Распространение широкополосного сигнала из точки в точку с использованием модели канала свободного пространства |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
Распространяют широкополосный сигнал с тремя тонами в подводном акустическом режиме с постоянной скоростью распространения. Эту среду можно моделировать как свободное пространство. Центральная частота равна 100 кГц, а частоты трех тонов равны 75 кГц, 100 кГц и 125 кГц соответственно. Постройте график спектра исходного сигнала и распространенного сигнала для наблюдения эффекта Доплера. Частота дискретизации составляет 100 кГц.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
c = 1500; fc = 100e3; fs = 100e3; relfreqs = [-25000,0,25000];
Установите стационарный радар и движущуюся цель и вычислите ожидаемый доплеровский коэффициент.
rpos = [0;0;0]; rvel = [0;0;0]; tpos = [30/fs*c; 0;0]; tvel = [45;0;0]; dop = -tvel(1)./(c./(relfreqs + fc));
Создайте сигнал и распространите его на движущуюся цель.
t = (0:199)/fs; x = sum(exp(1i*2*pi*t.'*relfreqs),2); channel = phased.WidebandFreeSpace(... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc,... 'SampleRate',fs); y = channel(x,rpos,tpos,rvel,tvel);
Постройте график спектров исходного сигнала и сигнала, сдвинутого доплеровцами.
periodogram([x y],rectwin(size(x,1)),1024,fs,'centered') ylim([-150 0]) legend('original','propagated');
Для этого широкополосного сигнала можно увидеть, что величина доплеровского сдвига увеличивается с частотой. Напротив, для узкополосных сигналов доплеровский сдвиг принимается постоянным по полосе.
[1] Проакис, J. Digital Communications. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2001.
[2] Скольник, М. Введение в радиолокационные системы, 3-й ред. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2001.
fspl | phased.FreeSpace | phased.RadarTarget | phased.WidebandCollector | phased.WidebandRadiator | twoRayChannel (Панель инструментов радара)