Широкополосный излучатель сигналов
phased.WidebandRadiator Система object™ реализует широкополосный излучатель сигналов. Излучатель преобразует сигналы в излучаемые волновые поля, передаваемые от матриц и отдельных сенсорных элементов, таких как антенны, микрофонные элементы и гидроакустические преобразователи. Выход излучателя представляет поля на опорном расстоянии в один метр от фазового центра элемента или матрицы. Алгоритм делит сигнал в каждом элементе на частотные поддиапазоны и применяет узкополосную временную задержку к каждому сигналу с использованием фазовой аппроксимации. Затем задержанные поддиапазоны когерентно суммируются для создания выходного сигнала. Затем можно распространить сигналы на дальнее поле, используя, например, phased.WidebandFreeSpace или phased.WidebandLOSChannel Системные объекты. Этот объект можно использовать для
моделируют излучаемые сигналы как поляризованные или неполяризованные поля в зависимости от того, поддерживает ли элемент или матрица поляризацию и значение свойства поляризации. С помощью поляризации можно передать сигнал в виде поляризованного электромагнитного поля или передать два независимых сигнала с помощью двойных поляризаций.
моделирование акустических излучаемых полей с использованием неполяризованных элементов микрофона и матрицы гидроакустических преобразователей и путем установки поляризации в 'None'. Также необходимо задать значение параметра PropagationSpeed, соответствующее среде.
излучают поля из субчипов, созданных phased.ReplicatedSubarray и phased.PartitionedArray объекты. Можно управлять всеми субчипами в одном направлении с помощью аргумента «Угол поворота». STEERANGили направьте каждый подчисток в другом направлении, используя аргумент Subarray element weights, WS. Излучатель распределяет мощности сигнала поровну между элементами каждой подрешетки.
Для излучения сигналов:
Создать phased.WidebandRadiator и задайте его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.
radiator = phased.WidebandRadiatorradiator, со значениями свойств по умолчанию.
radiator = phased.WidebandRadiator(Name,Value)Name задать для указанного Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN). Заключите каждое имя свойства в отдельные кавычки.
radiator = phased.WidebandRadiator('Sensor',phased.URA,'CarrierFrequency',300e6) устанавливает массив датчиков в однородный прямоугольный массив (URA) со значениями свойств URA по умолчанию. Формирователь луча имеет несущую частоту 300 МГц.Y = radiator(X,ANG,LAXES)LAXES. Этот синтаксис применяется при установке для свойства «Поляризация» значения 'Combined'.
Y = radiator(___,W)W в качестве весов элементов массива или субчипов. Чтобы использовать этот синтаксис, задайте для свойства WearingInputPort значение true.
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)
Создайте URA 5 на 5 и разнесите элементы на половину длины волны. Длина волны соответствует расчетной частоте 300 МГц.
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).
Создание массива косинусных элементов URA 5 на 5
c = physconst('LightSpeed'); fc = 100e6; lam = c/fc; antenna = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[2,2]); array = phased.URA('Element',antenna,'Size',[5,5],'ElementSpacing',[0.5,0.5]*lam);
Создание и излучение широкополосного сигнала
Излучают широкополосный сигнал, состоящий из трех синусоид на частоте 2, 10 и 11 МГц. Установите частоту дискретизации 25 МГц. Излучайте поля в двух направлениях: (30,10) градусов по азимуту и отметке и (20,50) градусов по азимуту и отметке.
fs = 25e6; f1 = 2e6; f2 = 10e6; f3 = 11e6; dt = 1/fs; Tsig = 100e-6; t = [0:dt:Tsig]; sig = 5.0*sin(2*pi*f1*t) + 2.0*sin(2*pi*f2*t + pi/10) + 4*sin(2*pi*f3*t + pi/2); radiatingangles = [30 10; 20 50]'; radiator = phased.WidebandRadiator('Sensor',array,'CarrierFrequency',fc,'SampleRate',fs); radsig = radiator(sig.',radiatingangles);
График излучаемого сигнала
Постройте график входного сигнала для излучателя и излучаемых сигналов.
plot(t(1:300)*1e6,real(sig(1:300))) hold on plot(t(1:300)*1e6,real(radsig(1:300,1))) plot(t(1:300)*1e6,real(radsig(1:300,2))) hold off xlabel('Time (\mu sec)') ylabel('Amplitude') legend('Input signal','Radiate to (30,10)','Radiate to (20,50)')
Постройте график спектров сигнала, излучаемого до (30,10) градусов.
periodogram(real(radsig(:,1)),rectwin(size(radsig,1)),4096,fs);
Осмотрите поляризованное поле, создаваемое широкополосным излучателем из пятиэлементной однолинейной решетки (ULA), состоящей из короткодипольных антенных элементов.
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).
Установите ULA из пяти короткодипольных антенн с включенной поляризацией. Расстояние между элементами устанавливают равным 1/2 длины волны несущей частоты. Создайте широкополосный объект системы радиатора (TM).
fc = 100e6; c = physconst('LightSpeed'); lam = c/fc; antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement; array = phased.ULA('Element',antenna,'NumElements',5,'ElementSpacing',lam/2);
Излучайте сигнал, состоящий из суммы трех синусоидальных волн. Излучайте сигнал в двух различных направлениях. Излучаемые углы - это азимут и углы места, определенные относительно локальной системы координат. Локальная система координат определяется поворотом на 10 градусов вокруг оси X от глобальных координат.
fs = 25e6; f1 = 2e6; f2 = 10e6; f3 = 11e6; dt = 1/fs; fc = 100e6; t = [0:dt:100e-6]; sig = 5.0*sin(2*pi*f1*t) + 2.0*sin(2*pi*f2*t + pi/10) + 4*sin(2*pi*f3*t + pi/2); radiatingAngle = [30 30; 0 20]; laxes = rotx(10); radiator = phased.WidebandRadiator('Sensor',array,'SampleRate',fs,... 'CarrierFrequency',fc,'Polarization','Combined'); y = radiator(sig.',radiatingAngle,laxes);
Постройте график первых 200 выборок компонентов y и z поляризованного поля, распространяющихся в [30,0] направление.
plot(10^6*t(1:200),real(y(1).Y(1:200))) hold on plot(10^6*t(1:200),real(y(1).Z(1:200))) hold off xlabel('Time (\mu sec)') ylabel('Amplitude') legend('Y Polarization','Z Polarization')
