exponenta event banner

Широкополосный двухлучевой канал

Широкополосная двухлучевая среда

  • Библиотека:
  • Панель инструментов радара

  • Wideband Two-Ray Channel block

Описание

Широкополосный блок двухлучевых каналов распространяет широкополосные сигналы от одной точки пространства к нескольким точкам или от нескольких точек обратно к одной точке как через прямую траекторию, так и через траекторию отражения земли. Блок распространяет широкополосные сигналы посредством (1) разложения их на поддиапазоны, (2) распространения поддиапазонов независимо и (3) рекомбинации распространяемых поддиапазонов. Блок моделирует время распространения, потери распространения и доплеровский сдвиг. Блок предполагает, что скорость распространения намного больше скорости объекта, и в этом случае допустима модель stop-and-hop.

Порты

Вход

развернуть все

  • Широкополосный неполяризованный скалярный сигнал, указанный как

    • M-на-N комплекснозначная матрица. Величина М - количество выборок в сигнале, а N - количество двухлучевых каналов. Каждый канал соответствует паре источник-место назначения. Каждый столбец содержит идентичный сигнал, который распространяется вдоль линии визирования и отраженных траекторий.

    • M-by-2N комплекснозначная матрица. Величина М - количество выборок сигнала, а N - количество двухлучевых каналов. Каждый канал соответствует паре источник-место назначения. Каждая смежная пара столбцов представляет отдельный канал. Внутри каждой пары первый столбец представляет сигнал, распространяемый вдоль линии визирования, а второй столбец представляет сигнал, распространяемый вдоль отраженной траектории.

Величина М - количество выборок сигнала, а N - количество двухлучевых каналов. Каждый канал соответствует паре источник-место назначения.

Размер первого размера входной матрицы может изменяться для моделирования изменения длины сигнала. Изменение размера может происходить, например, в случае формы импульса с переменной частотой повторения импульса.

Пример: [1,1;j,1;0.5,0]

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Происхождение сигнала или сигналов, определяемое как вектор столбца с действительным значением 3 на 1 или 3-by-N матрица с действительным значением. Величина N - количество двухлучевых каналов. Если Pos1 является вектором-столбцом, он принимает вид [x;y;z]. Если Pos1 является матрицей, то каждый столбец определяет разное происхождение сигнала и имеет вид [x;y;z]. Единицы измерения положения - в метрах.

Pos1 и Pos2 не могут одновременно указываться как матрицы - по крайней мере, один из них должен быть вектором-столбцом 3 на 1.

Пример: [1000;100;500]

Типы данных: double

Происхождение сигнала или сигналов, определяемое как вектор столбца с действительным значением 3 на 1 или 3-by-N матрица с действительным значением. Величина N - количество двухлучевых каналов. Если Pos2 является вектором-столбцом, он принимает вид [x;y;z]. Если Pos2 является матрицей, то каждый столбец определяет разное происхождение сигнала и имеет вид [x;y;z]. Единицы измерения положения - в метрах.

Pos1 и Pos2 не могут одновременно указываться как матрицы - по крайней мере, один из них должен быть вектором-столбцом 3 на 1.

Пример: [-100;300;50]

Типы данных: double

Скорость начала сигнала, заданная как вектор столбца с действительным значением 3 на 1 или 3-by-N матрица с действительным значением. Размеры Vel1 должны соответствовать размерам Pos1. Если Vel1 является вектором-столбцом, он принимает вид [Vx;Vy;Vz]. Если Vel1 является матрицей 3-by-N, каждый столбец задает различную начальную скорость и имеет вид [Vx;Vy;Vz]. Единицы скорости в метрах в секунду.

Пример: [-10;3;5]

Типы данных: double

Скорость начала сигнала, заданная как вектор столбца с действительным значением 3 на 1 или 3-by-N матрица с действительным значением. Размеры Vel2 должны соответствовать размерам Pos2. Если Vel2 является вектором-столбцом, он принимает вид [Vx;Vy;Vz]. Если Vel2 является матрицей 3-by-N, каждый столбец задает различную начальную скорость и имеет вид [Vx;Vy;Vz]. Единицы скорости в метрах в секунду.

Пример: [-1000;300;550]

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

  • M-на-N комплекснозначная матрица. Чтобы вернуть этот формат, установите CombinedRaysOutput свойство для true. Каждый столбец матрицы содержит когерентно объединенные сигналы от линии визирования и отраженной траектории.

  • M-by-2N комплекснозначная матрица. Чтобы вернуть этот формат, установите CombinedRaysOutput свойство для false. Альтернативные столбцы матрицы содержат сигналы от линии визирования и отраженного пути.

Выходной сигнал Out содержит выборки сигнала, поступающие в место назначения сигнала в течение текущего входного временного кадра. Всякий раз, когда передача сигнала от источника к адресату занимает больше времени, чем текущий временной кадр, выходной сигнал может не содержать всех вкладов от входа текущего временного кадра. Остальные выходные данные появятся при следующем выполнении блока.

Параметры

развернуть все

Скорость распространения сигнала, заданная как действительный положительный скаляр. Значением по умолчанию скорости света является значение, возвращаемое physconst('LightSpeed'). Единицы измерения в метрах в секунду.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Несущая частота сигнала, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы измерения в герцах.

Типы данных: double

Число поддиапазонов обработки, указанное как положительное целое число.

Пример: 128

Выберите этот параметр, чтобы добавить ослабление сигнала, вызванное атмосферными газами, дождем, туманом или облаками. При выборе этого параметра в диалоговом окне появляются параметры Температура (градусы Цельсия), Давление сухого воздуха (Па), Плотность водяного пара (г/м ^ 3), Плотность жидкой воды (г/м ^ 3) и Скорость дождя (мм/ч).

Типы данных: Boolean

Температура окружающей среды, заданная как скаляр с действительным значением. Единицы измерения в градусах Цельсия.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Задать атмосферные параметры.

Типы данных: double

Атмосферное давление сухого воздуха, определяемое как положительный действительный скаляр. Единицы измерения - в паскалях (Па). Значение этого параметра по умолчанию соответствует одной стандартной атмосфере.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Задать атмосферные параметры.

Типы данных: double

Атмосферная плотность водяного пара, заданная как положительный действительный скаляр. Единицы измерения в г/м3.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Задать атмосферные параметры.

Типы данных: double

Плотность жидкой воды тумана или облаков, определяемая как неотрицательный действительный скаляр. Единицы измерения в г/м3. Типичные значения плотности жидкой воды составляют 0,05 для среднего тумана и 0,5 для густого тумана.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Задать атмосферные параметры.

Типы данных: double

Норма осадков, заданная как неотрицательный действительный скаляр. Единицы измерения в мм/ч.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите флажок Задать атмосферные параметры.

Типы данных: double

Выберите этот параметр для наследования частоты дискретизации от родительских блоков. В противном случае укажите частоту дискретизации с помощью параметра Частота дискретизации (Гц).

Типы данных: Boolean

Укажите частоту дискретизации сигнала как положительный скаляр. Единицы измерения в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Наследовать частоту выборки.

Типы данных: double

Наземный коэффициент отражения для области в пункте отражения, определенном как скаляр со сложным знаком или вектор ряда 1 на Н со сложным знаком. Коэффициенты имеют абсолютное значение, меньшее или равное единице. Величина N - количество двухлучевых каналов. Единицы измерения безразмерны.

Пример: -0.5

Выберите этот параметр для объединения двух лучей на выходе канала. Объединение двух лучей когерентно добавляет распространенный сигнал линии визирования и отраженный сигнал траектории для формирования выходного сигнала. Этот режим можно использовать, если не требуется включать в моделирование коэффициент усиления антенны или решетки.

Пример: вкл.

Максимальное расстояние одностороннего распространения, заданное как действительный положительный скаляр. Единицы в метрах. Любой сигнал, распространяющийся больше максимального одностороннего расстояния, игнорируется. Максимальное расстояние должно быть больше или равно наибольшему расстоянию между позициями.

Пример: 5000.0

Моделирование блоков, указанное как Interpreted Execution или Code Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал интерпретатор MATLAB ®, выберитеInterpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок работал как скомпилированный код, выберите Code Generation. Скомпилированный код требует времени для компиляции, но обычно работает быстрее.

Интерпретированное выполнение полезно при разработке и настройке модели. Блок запускает базовую системную object™ в MATLAB. Модель можно быстро изменить и выполнить. Когда вы удовлетворены результатами, вы можете запустить блок с помощью Code Generation. Длительное моделирование выполняется быстрее с сгенерированным кодом, чем при интерпретированном выполнении. Можно выполнять повторные выполнения без перекомпиляции, но если изменить какие-либо параметры блока, то блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.

В этой таблице показано, как параметр Simulate using влияет на общее поведение моделирования.

Когда модель Simulink ® находится вAccelerator режим блока, заданный с помощью Simulate, переопределяет режим моделирования.

Режимы ускорения

Моделирование блоковПоведение при моделировании
NormalAcceleratorRapid Accelerator
Interpreted ExecutionБлок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Блок выполняется с использованием интерпретатора MATLAB.Создание автономного исполняемого файла из модели.
Code GenerationБлок скомпилирован.Все блоки в модели компилируются.

Дополнительные сведения см. в разделе Выбор режима моделирования (Simulink).

Алгоритмы

Когда источник и пункт назначения являются неподвижными относительно друг друга, выходной сигнал блока может быть записан как y (t) = x (t - start)/L. Величина λ является задержкой, а L - потерей распространения. Задержку вычисляют из λ = R/c, где R - расстояние распространения, а c - скорость распространения. Потеря пути свободного пространства задается

Lfsp = (4πR) 2λ 2,

где λ - длина волны сигнала.

Эта формула предполагает, что цель находится в дальнем поле передающего элемента или массива. В ближнем поле формула потерь на пути свободного пространства недопустима и может привести к потерям, меньшим единицы, эквивалентным коэффициенту усиления сигнала. По этой причине потеря устанавливается в единицу для значений диапазона, R ≤ λ/4λ.

Когда имеется относительное движение между источником и пунктом назначения, обработка также вносит сдвиг частоты. Этот сдвиг соответствует доплеровскому сдвигу между источником и пунктом назначения. Сдвиг частоты равен v/λ для одностороннего распространения и 2v/λ для двустороннего распространения. Параметр v представляет собой относительную скорость адресата относительно начала координат.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2021a