exponenta event banner

uv2azelpat

Преобразование диаграммы направленности из формы u/v в форму азимута/отметки

Описание

пример

pat_azel = uv2azelpat(pat_uv,u,v) выражает диаграмму направленности антенны pat_azel в координатах азимута/угла места вместо координат пространства u/v. pat_uv отбирает узор под углами u в u и v углов в v. pat_azel матрица использует сетку по умолчанию, которая охватывает значения азимута от -90 до 90 градусов и значения отметки от -90 до 90 градусов. В этой сетке, pat_azel производят равномерную выборку с размером шага 1 для азимута и отметки. Функция интерполирует для оценки отклика антенны в заданном направлении.

пример

pat_azel = uv2azelpat(pat_uv,u,v,az,el) использует векторы az и el чтобы указать сетку для выборки pat_azel. Во избежание ошибок интерполяции az должен охватывать диапазон [-90, 90] и el должен охватывать диапазон [-90, 90].

пример

[pat_azel,az_pat,el_pat] = uv2azelpat(___) возвращает векторы, содержащие азимут и углы места, при которых pat_azel выполняет выборку шаблона, используя любой из входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Преобразование диаграммы направленности в форму азимута/отметки с углами, отстоящими друг от друга на 1 °.

Определите шаблон в терминах u и v. Поскольку значения u и v вне единичной окружности не являются физическими, установите значения шаблона в этой области равными нулю.

u = -1:0.01:1;
v = -1:0.01:1;
[u_grid,v_grid] = meshgrid(u,v);
pat_uv = sqrt(1 - u_grid.^2 - v_grid.^2);
pat_uv(hypot(u_grid,v_grid) >= 1) = 0;

Преобразуйте образец в пространство азимута/фасада.

pat_azel = uv2azelpat(pat_uv,u,v);

Преобразование диаграммы направленности в форму азимута/отметки с углами, отстоящими друг от друга на 1 °.

Определите шаблон в терминах u и v. Поскольку значения u и v вне единичной окружности не являются физическими, установите значения шаблона в этой области равными нулю.

u = -1:0.01:1;
v = -1:0.01:1;
[u_grid,v_grid] = meshgrid(u,v);
pat_uv = sqrt(1 - u_grid.^2 - v_grid.^2);
pat_uv(hypot(u_grid,v_grid) >= 1) = 0;

Преобразуйте образец в пространство азимута/фасада. Запишите азимут и углы места для построения графика.

[pat_azel,az,el] = uv2azelpat(pat_uv,u,v);

Постройте график.

H = surf(az,el,pat_azel);
H.LineStyle = 'none';
xlabel('Azimuth (degrees)')
ylabel('Elevation (degrees)')
zlabel('Pattern')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type surface.

Преобразование диаграммы направленности в форму азимута/отметки с разнесением углов на 5 °.

Определите шаблон в терминах u и v. Поскольку значения u и v вне единичной окружности не являются физическими, установите значения шаблона в этой области равными нулю.

u = -1:0.01:1;
v = -1:0.01:1;
[u_grid,v_grid] = meshgrid(u,v);
pat_uv = sqrt(1 - u_grid.^2 - v_grid.^2);
pat_uv(hypot(u_grid,v_grid) >= 1) = 0;

Определите набор углов азимута и отметки, при которых будет производиться выборка образца. Затем преобразуйте шаблон.

az = -90:5:90;
el = -90:5:90;
pat_azel = uv2azelpat(pat_uv,u,v,az,el);

Постройте график.

H = surf(az,el,pat_azel);
H.LineStyle = 'none';
xlabel('Azimuth (degrees)')
ylabel('Elevation (degrees)')
zlabel('Pattern')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type surface.

Входные аргументы

свернуть все

Диаграмма направленности антенны в u/v, заданная в виде матрицы Q-by-P. pat_uv дискретизирует 3-D амплитудную картину в децибелах с точки зрения координат u и v. P - длина u вектор и Q - длина v вектор.

Типы данных: double

u координаты, при которых pat_uv выборка шаблона, заданного как вектор длины P. Каждая координата находится в диапазоне от -1 до 1.

Типы данных: double

v координаты, при которых pat_uv выборка шаблона, заданного как вектор длины Q. Каждая координата находится в диапазоне от -1 до 1.

Типы данных: double

Азимутальные углы, при которых pat_azel выборка шаблона, заданного как вектор длины L. Каждый азимутальный угол находится в градусах от -90 до 90. Такие азимутальные углы находятся в полусфере, для которой определены u и v.

Типы данных: double

Углы возвышения, при которых pat_azel образец узора, заданного в виде вектора длины М. Каждый угол возвышения в градусах находится в диапазоне от -90 до 90.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Диаграмма направленности антенны в координатах азимута-возвышения, возвращаемая в виде вещественной матрицы M-by-L. pat_azel представляет массив величин. L - длина az_pat вектор, и M - длина el_pat вектор. Единицы измерения находятся в дБ.

Азимутальные углы, при которых pat_azel выходной шаблон дискретизируется, возвращается в виде вектора L длины вещественного значения. Единицы измерения в градусах.

Углы возвышения, при которых pat_azel выходной шаблон дискретизируется, возвращается в виде вектора M длины вещественного значения. Единицы измерения в градусах.

Подробнее

свернуть все

Пространство U/V

Координаты u и v являются косинусами направления вектора относительно осей y и z соответственно.

Координаты u/v для полусферы x ≥ 0 получаются из углов phi и theta следующим образом:

u = sinü cosstartv = sinstart

В этих выражениях λ и λ являются углами phi и theta соответственно.

По азимуту и отметке координаты u и v равны

u = coselsinazv = sinel

Значения u и v удовлетворяют неравенствам

−1≤u≤1−1≤v≤1u2+v2≤1

И наоборот, углы phi и theta могут быть записаны в терминах u и v с использованием

tanü = v/usinü = u2 + v2

Азимут и углы возвышения также могут быть записаны в виде u и v:

sinel = vtanaz = u1 u2 − v2

Угол Фи, Угол Тета

Угол фи - это угол от положительной оси y до ортогональной проекции вектора на плоскость yz. Угол положителен к положительной оси Z. Угол фи находится в диапазоне от 0 до 360 градусов. Theta angle (start) - это угол от оси X до самого вектора. Угол положителен к плоскости yz. Угол тета находится в диапазоне от 0 до 180 градусов.

Рисунок иллюстрирует фи и тета для вектора, который выглядит как зеленая сплошная линия.

Координатные преобразования между start/startи az/el описываются следующими уравнениями

sinel=sinϕsinθtanaz=cosϕtanθcosθ = coselcosaztanϕ = tanel/sinaz

Азимутальный угол, Угол отметки

Азимутальный угол вектора - это угол между осью x и ортогональной проекцией вектора на плоскость xy. Угол положителен в направлении от оси x к оси y. Азимутальные углы лежат между -180 и 180 градусами. Угол места - это угол между вектором и его ортогональной проекцией на плоскость xy. При переходе к положительной оси Z от плоскости xy угол является положительным. По умолчанию направление визирования элемента или массива выравнивается по положительной оси X. Направление визирования - это направление главного лепестка элемента или массива.

Примечание

Иногда угол возвышения определяется в литературе как угол вектора с положительной осью z. В продуктах MATLAB ® и Phased Array System Toolbox™ это определение не используется.

Этот рисунок иллюстрирует азимутальный угол и угол возвышения для вектора, показанного зеленой сплошной линией.

Расширенные возможности

.
Представлен в R2012a