Exponenta Banner
exponenta event banner

radareqrng

Оценка максимального теоретического диапазона

свернуть все на странице

Синтаксис

maxrng = radareqrng (lambda, SNR, Pt, tau)
maxrng = radareqrng (lambda, SNR, Pt, tau, Name, Value)

Описание

пример

maxrng = radareqrng(lambda,SNR,Pt,tau) оценивает теоретический максимальный обнаруживаемый диапазон maxrng для радара, работающего с длиной волны lambda метров с длительностью импульса Tau секунд. Отношение сигнал/шум равно SNR децибелы, а пиковая мощность передачи равна Pt ватты.

пример

maxrng = radareqrng(lambda,SNR,Pt,tau,Name,Value) оценивает теоретический максимальный обнаруживаемый диапазон с дополнительными опциями, определенными одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Оценка теоретического максимального обнаруживаемого диапазона для моностатического радара, работающего на частоте 10 ГГц, с использованием длительности импульса 10 мкс. Предположим, что выходной SNR приемника равен 6 дБ.

lambda = physconst('LightSpeed')/10e9;
SNR = 6;
tau = 10e-6;
Pt = 1e6;
maxrng = radareqrng(lambda,SNR,Pt,tau)
maxrng = 4.1057e+04
Открыть сценарий в реальном времени

Оценка теоретического максимального обнаруживаемого диапазона для моностатического радара, работающего на частоте 10 ГГц, с использованием длительности импульса 10 мкс. Целевой RCS - 0,1 м ². Предположим, что выходной SNR приемника равен 6 дБ. Коэффициент усиления передатчика-приемника составляет 40 дБ. Предположим, что коэффициент потерь равен 3 дБ.

lambda = physconst('LightSpeed')/10e9;
SNR = 6;
tau = 10e-6;
Pt = 1e6;
RCS = 0.1;
Gain = 40;
Loss = 3;
maxrng2 = radareqrng(lambda,SNR,Pt,tau,'Gain',Gain, ...
    'RCS',RCS,'Loss',Loss)
maxrng2 = 1.9426e+05

Входные аргументы

свернуть все

Длина волны рабочей частоты РЛС, определяемая как положительный скаляр. Длина волны представляет собой отношение скорости распространения волны к частоте. Единицы в метрах. Для электромагнитных волн скорость распространения - это скорость света. Обозначая скорость света на c и частоту (в герцах) волны на f, уравнение для длины волны равно:

λ = cf

Типы данных: double

Входное отношение сигнал/шум (SNR) в приемнике, заданное как скалярный или длина-J действительный вектор. J - количество целей. Единицы измерения находятся в дБ.

Типы данных: double

Пиковая мощность передатчика, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения в ваттах.

Типы данных: double

Длительность одиночного импульса, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения в секундах.

Типы данных: double

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: SNR,10

Сечение РЛС определяется как положительный скаляр или вектор длины-J положительных значений. J - количество целей. Целевой RCS не является fluctuating (случай Swerling 0). Единицы в квадратных метрах.

Типы данных: double

Температура шума системы, заданная как положительный скаляр. Температура шума системы - это произведение температуры системы и значения шума. Подразделения в Кельвине.

Типы данных: double

Коэффициент усиления передатчика и приемника, заданный как скалярный или вещественно-значимый вектор строки 1 на 2. При совмещении передатчика и приемника (моностатический радар), Gain - действительный скаляр. Затем коэффициенты усиления передачи и приема равны. Если передатчик и приемник не расположены совместно (бистатический радар), Gain является вектором строк 1 на 2 с вещественными элементами. Если Gain - двухэлементный вектор строки, имеющий вид [TxGain RxGain] представление коэффициентов усиления передающей антенны и приемной антенны.

Пример: [15,10]

Типы данных: double

Системные потери, указанные как скаляр. Единицы измерения находятся в дБ.

Пример: 1

Типы данных: double

Пользовательские коэффициенты потерь, заданные как скаляр или вектор столбца длины J вещественных значений. J - количество целей. Эти факторы способствуют уменьшению энергии принимаемого сигнала и могут включать в себя зависящие от дальности STC, факторы затмения и задержки луча. Единицы измерения находятся в дБ.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Единицы расчетного максимального теоретического диапазона, указанные как одна из:

  • 'm' метры

  • 'km' километры

  • 'mi' мили

  • 'nmi' морские мили (США)

Выходные аргументы

свернуть все

Расчетный теоретический максимальный обнаруживаемый диапазон, возвращаемый как положительный скаляр. Единицы измерения maxrng указаны unitstr. Для бистатических радаров maxrng - среднее геометрическое диапазона от передатчика до цели и приемника до цели.

Подробнее

свернуть все

Уравнение дальности РЛС точечной цели

Уравнение дальности РЛС точечной цели оценивает мощность на входе в приемник для цели заданного сечения РЛС на заданной дальности. Модель детерминирована и предполагает изотропные излучатели. Уравнение мощности на входе приемника:

Pr = PtGtGrλ2σ (4δ) 3Rt2Rr2L

где члены в уравнении:

  • Pt - Пиковая мощность передачи в ваттах

  • Gt - усиление передающей антенны

  • Gr - усиление приемной антенны. Если радар является моностатическим, коэффициенты усиления антенны передачи и приема идентичны.

  • λ - Длина волны радара в метрах

  • λ - Неплавающее сечение РЛС цели в квадратных метрах

  • L - Общий коэффициент потерь в децибелах, учитывающий потери как системы, так и распространения

  • Rt - дальность от передатчика до цели

  • Rr - дальность от приемника до цели. Если радар является моностатическим, диапазоны передатчика и приемника идентичны.

Члены, выраженные в децибелах, такие как коэффициенты потерь и усиления, вводят уравнение в виде 10x/10, где x обозначает переменную. Например, коэффициент потерь по умолчанию, равный 0 дБ, приводит к термину потерь 100/10 = 1.

Мощность выходного шума приемника

Уравнение мощности на входе в приемник представляет член сигнала в отношении сигнал/шум. Чтобы смоделировать член шума, предположим, что тепловой шум в приемнике имеет спектральную плотность мощности белого шума (PSD), заданную следующим образом:

P (f) = кТ

где k - постоянная Больцмана, а T - эффективная температура шума. Приемник действует как фильтр для формирования PSD белого шума. Предположим, что квадратичная частотная характеристика приемника аппроксимирует прямоугольный фильтр с шириной полосы, равной обратной длительности импульса, 1/ Общая мощность шума на выходе приемника составляет:

N = kTFnü

где Fn - коэффициент шума приемника.

Произведение эффективной температуры шума и коэффициента шума приемника называют системной температурой. Это значение обозначается Ts, так что Ts = TFn.

Выходной сигнал приемника SNR

Определите выходной SNR. Выходной сигнал приемника SNR:

PrN=Ptτ  GtGrλ2σ (4π) 3kTsRt2Rr2L

Это выражение можно вывести с помощью следующих уравнений:

Теоретический максимальный обнаруживаемый диапазон

Вычислите максимальный обнаруживаемый диапазон цели.

Для моностатических РЛС дальность от цели до передатчика и приёмника идентична. Обозначая этот диапазон как R, можно выразить это отношение как R4 = Rt2Rr2.

Решение для R

R = (NPtτGtGrλ2σPr (4δ) 3kTsL) 1/4

Для бистатических радаров теоретическая максимальная обнаруживаемая дальность представляет собой среднее геометрическое дальности от цели до передатчика и приемника:

RtRr = (NPtτGtGrλ2σPr (4δ) 3kTsL) 1/4

Ссылки

[1] Ричардс, М. А. Основы обработки радиолокационных сигналов. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2005.

[2] Скольник, М. Введение в радиолокационные системы. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1980.

[3] Уиллис, Н. Дж. Бистатический радар. Роли, NC: SciTech Publishing, 2005.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | | |

Представлен в R2021a

Документация по панели инструментов радара

Поддержка