Exponenta Banner
exponenta event banner

radareqsearchsnr

SNR в зависимости от дальности с использованием уравнения поискового радиолокатора

свернуть все на странице

Синтаксис

snr = radareqsearchsnr (диапазон, pap, omega, tsearch)
snr = radareqsearchsnr (___, имя, значение)

Описание

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch) вычисляет доступное отношение сигнал/шум (SNR), snr, для радара наблюдения на основе дальности, range, продукт с апертурой питания, pap, объемный угловой поиск, omegaи время поиска, tsearch.

пример

snr = radareqsearchsnr(___,Name,Value) вычисляет доступное SNR с дополнительными параметрами, заданными одним или несколькими аргументами «имя-значение». Например, 'Loss',6 определяет системные потери как 6 децибел.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите доступное отношение сигнал/шум (SNR) для поискового радиолокатора на целевом диапазоне 1000 километров с энерго-апертурным произведением 3 × 106 W⋅m2. Предположим, что время поиска равно10 секунд, RCS цели –10 dBsm, температура шума системы 487 Кельвин, и общая потеря системы 6 децибелы.

range = 1000e3;
pap = 3e6;
tsearch = 10;
rcs = db2pow(-10);
ts = 487;       
loss = 6;

Радар исследует область пространства с азимутами в диапазоне [0,30] градусов и возвышениями в диапазоне [0,45] градусов. Найдите объемный угловой поиск в steradians с помощью solidangle функция.

az = [0;30];
el = [0;45];
omega = solidangle(az,el);

Вычислите доступный SNR.

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch,'RCS',rcs,'Ts',ts,'Loss',loss)
snr = 13.8182
Открыть сценарий в реальном времени

Постройте график доступного отношения сигнал-шум (SNR) как функции дальности для поискового радара с произведением мощность-апертура 2,5 × 106 W⋅m2. Включить потери в тракте вследствие поглощения в расчет SNR.

Задайте диапазоны в 1000 линейно разнесенных значений в интервале [0,1000] километров. Предположим, что объем поиска равен 1.5 steradians и время поиска 12 секунд. 

range = linspace(1,1000e3,1000);
pap = 2.5e6;
omega = 1.5;
tsearch = 12;

Найти потери пути из-за поглощения газообразных веществ в атмосфере с помощью gaspl функция. Указать рабочую частоту РЛС как 10 ГГц, температура как 15 градусов Цельсия, давление сухого воздуха как 1013 hPa и плотность водяного пара как 7.5 г/м3.

freq = 10e9;
temp = 15;
pressure = 1013e2;
density = 7.5;
loss = gaspl(range,freq,temp,pressure,density);

Вычислите доступное SNR. По умолчанию целевой RCS - 1 квадратный метр.

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch,'AtmosphericLoss',loss);

Постройте график SNR как функции диапазона. Перед построением графика преобразуйте дальность от метров до километров.

plot(range*0.001,snr)
grid on
ylim([-10 60])
xlabel('Range (km)')
ylabel('SNR (dB)')
title('SNR vs Range')

Figure contains an axes. The axes with title SNR vs Range contains an object of type line.

Входные аргументы

свернуть все

Диапазон, заданный как скаляр или вектор длины-J положительных значений, где J - число выборок диапазона. Единицы в метрах.

Пример: 1e5

Типы данных: double

Произведение «мощность-апертура», определяемое как скаляр или вектор длины-J положительных значений. Единицы измерения в Вт· м2.

Пример: 3e6

Типы данных: double

Объем твердотельного углового поиска, заданный как скаляр. Единицы находятся в стерадианах.

Учитывая диапазоны отметок и азимута области, можно найти объемный угловой объем поиска, используя solidangle функция.

Пример: 0.3702

Типы данных: double

Время поиска, указанное как скаляр. Единицы измерения в секундах.

Пример: 10

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: 'Ts',487 определяет температуру шума системы как 487 Кельвин

Радиолокационное сечение цели, определяемое как положительный скаляр или вектор длины-J положительных значений. radareqsearchsnr функция предполагает, что целевая RCS является нефлютуирующей (Swerling case 0). Единицы в квадратных метрах.

Типы данных: double

Температура шума системы, заданная как положительный скаляр. Подразделения в Кельвине.

Типы данных: double

Системные потери, определяемые как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: 1

Типы данных: double

Односторонняя потеря атмосферного поглощения, заданная как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Коэффициент одностороннего распространения для трактов передачи и приема, заданный как скалярный или вектор длины-J вещественных значений. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Пользовательские коэффициенты потерь, заданные как скаляр или вектор длины-J вещественных значений. Эти факторы способствуют уменьшению энергии принимаемого сигнала и могут включать в себя зависящее от дальности управление временем чувствительности (STC), затмение и коэффициенты задержки луча. Единицы измерения в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Доступное отношение сигнал/шум, возвращаемое как скаляр или вектор столбца длина-J вещественных значений, где J - число выборок диапазона. Единицы измерения в децибелах.

Подробнее

свернуть все

SNR Форма уравнения поискового радара

Форма отношения сигнал/шум уравнения поискового радара SNR:

SNR = PavAtsstartF2Fc4.dkTSR4La2LΛ

где члены уравнения:

  • pav - средняя мощность передачи в ваттах;

  • A - Эффективная апертура антенны в квадратных метрах

  • ts - время поиска в секундах;

  • λ - Неплавающее сечение РЛС цели в квадратных метрах

  • F - Однонаправленный коэффициент распространения для трактов передачи и приема

  • Fc - Комбинированные зависящие от дальности факторы, способствующие снижению энергии принимаемого сигнала

  • k - константа Больцмана

  • Ts - Температура системы в Кельвине

  • R - Дальность цели в метрах. Уравнение предполагает, что радар является моностатическим.

  • La - Односторонние потери на атмосферное поглощение

  • L - Потери комбинированной системы

  • Λ - Объем поиска в стерадианах

Это уравнение можно вывести на основе предположений относительно формы SNR стандартного уравнения радара. Для получения дополнительной информации о форме SNR стандартного уравнения радара см. radareqsnr функция. Ниже приводятся следующие предположения:

  • РЛС является моностатической, так что R = Rt = Rr, где Rt - дальность от передатчика до цели, а Rr - дальность от приёмника до цели.

  • Время поиска - это время, необходимое передающему лучу для сканирования всего объема поиска. В результате можно выразить время поиска, ts, в терминах объёма поиска, Λ, площадь луча в стерадианах, Startt, и время пребывания в секундах, Td.

    ts = TdStart

  • Передающий антенный луч имеет идеальную прямоугольную форму. В результате можно выразить коэффициент усиления передающей антенны, Gt, в терминах угловой площади луча антенны.

    Gт = 4,.dStartt

  • Приемная антенна идеальна. Это означает, что коэффициент усиления приемной антенны, Gr, можно выразить с точки зрения эффективной апертуры антенны, A и длины волны рабочей частоты радара λ.

    Gr = 4πAλ2

Ссылки

[1] Бартон, Дэвид Нокс. Уравнения радаров для современных радаров. Серия радаров Artech House. Бостон, месса: Artech House, 2013.

[2] Скольник, Меррилл I. Введение в радиолокационные системы. Третье издание. McGraw-Hill Electrical Engineering Series. Бостон, Массачусетс Берр Ридж, Илдюк, IA: McGraw Hill, 2001.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

.

См. также

Функции

Представлен в R2021a

Документация по панели инструментов радара

Поддержка