В этом примере показано, как сконструировать датчик радара с синтетической апертурой (SAR), работающий в диапазоне X, и рассчитать его параметры. САР использует движение радиолокационной антенны над целевой областью для обеспечения изображения целевой области. Синтетическая апертура создается, когда платформа SAR перемещается по области цели, в то время как импульсы передаются и принимаются от радиолокационной антенны.
В этом примере рассматривается конструкция датчика SAR, который может соответствовать набору рабочих параметров. В нем описываются этапы преобразования технических характеристик, таких как разрешение по азимуту и вероятность обнаружения, в параметры системы SAR, такие как размер антенны и мощность передачи. Моделирует расчетные параметры для режимов работы САР стриппинга и прожектора. Относительно операции стриппинга режим прожектора может обеспечить лучшее разрешение, более сильный сигнал от сцены при стоимости уменьшенного размера сцены или скорости формирования изображения области. В примере также моделируются параметры азимутального чирпового сигнала.
Целью данной бортовой системы САР является обеспечение изображения области цели на расстоянии до 10 км от бортовой платформы с дальностью и азимутальным разрешением 1 м. Платформа работает на высоте 5 км и движется со скоростью 100 м/с. Требуемыми показателями рабочих характеристик являются вероятность обнаружения (Pd) и вероятность ложного аварийного сигнала (Pfa). Эти показатели должны достигать значения 0,9 для Pd и менее 1e-6 для Pfa.
slantrngres = 1; % Required slant range resolution (m) azres = 1; % Required azimuth resolution (m) maxrng = 10e3; % Maximum unambiguous slant range (m) pd = 0.9; % Probability of detection pfa = 1e-6; % Probability of false alarm v = 100; % Velocity (m/s) h = 5000; % Radar altitude (m)
Нам нужно определить несколько параметров радиолокационной системы. В этом разделе параметры системы, такие как длина синтетической апертуры для режима стриппинга, а также режим прожектора, полоса пропускания сигнала, которые являются ключевыми параметрами, определяющими работоспособность системы SAR, были получены отдельно от параметров, таких как ширина луча, время интегрирования и скорость покрытия.
Конфигурация сигнала
Для вычисления параметров системы SAR нам также необходимо знать длину волны распространяющегося сигнала, которая связана с рабочей частотой системы. Здесь мы устанавливаем рабочую частоту 10 ГГц с учетом X-диапазона.
Мы используем freq2wavelen для вычисления длины волны распространяющегося сигнала.
freq = 10e9; % Radar Frequency within X-band (Hz) lambda = freq2wavelen(freq) % Wavelength (m)
lambda = 0.0300
Полоса пропускания сигнала соответствует разрешающей способности SAR в наклонном диапазоне, и это, в свою очередь, является решающим фактором, необходимым для различения двух целей, разделенных расстоянием. Разрешение наклонной дальности дает минимальную разность дальности, необходимую для различения двух целей. Используйте rangeres2bw вычислять полосу пропускания сигнала, определяемую разрешением наклонного диапазона.
pulse_bw = rangeres2bw(slantrngres) % Pulse bandwidth (Hz)pulse_bw = 149896229
Режим SAR Stripmap
Режим SAR стриппинга принимает фиксированное направление наведения радиолокационной антенны относительно направления движения платформы. Здесь антенна указывает на широкополосное направление.
Ориентация антенны
Угол углубления часто используется для определения направления ориентации антенны на отметке. В этом примере предполагается, что земля является достаточно плоской, чтобы угол углубления был таким же, как угол выпаса.
Мы используем grazingang функция для расчета угла выпаса из диапазона линии визирования.
grazang = grazingang(h,maxrng,'Flat') % Grazing angle (in degrees)
grazang = 30.0000
Азимутальный размер антенны
Как определить размер азимута антенны? Требуемое разрешение по азимуту часто является решающим фактором для размера по азимуту антенны.
Следующим шагом является использование sarlen и sarazres функции анализа и вычисления длины синтетической апертуры и ее разрешения по азимуту для выбора размера азимута антенны.
dazv = [1 1.5 2 2.5 3]; % Antenna azimuth dimensions (m) striplenv = zeros(1,numel(dazv)); stripazresv = zeros(1,numel(dazv)); for i=1:numel(dazv) striplenv(i) = sarlen(maxrng,lambda,dazv(i)); stripazresv(i) = sarazres(maxrng,lambda,striplenv(i)); end helperPlotStripmapMode(stripazresv,striplenv,dazv,azres)
Как можно видеть на рисунке выше, длина синтетического отверстия 149,9 м для режима стриппинга, соответствующего 1 м требуемого азимутального разрешения, может быть хорошим выбором. Наименьший размер антенны в азимуте, который мы можем использовать для SAR стриппинга в этом сценарии, составляет 2 м. Однако для достижения разрешения азимута изображения менее 1 м размер антенны в азимуте должен быть увеличен для режима формирования изображения SAR стриппинга.
В остальном примере мы выбираем длину синтетической апертуры 149,9 м для режима стриппинга и азимутального размера антенны 2 м.
daz = 2
daz = 2
striplen = 149.9
striplen = 149.9000
Размер отметки антенны
Что следует использовать для определения размера высоты антенны? Для определения размера высоты антенны часто используется требуемая длина волны, которую требуется отобразить. Мы предполагаем, что луч будет изображен вдоль дальности 2,4 км.
Следующим шагом является использование aperture2swath функция для анализа и расчета длины захвата для выбора размера отметки антенны.
rngswath = 2400; delv = [0.15 0.2 0.25 0.3 0.35]; % Elevation Dimensions (m) rangeswathv = zeros(1,numel(delv)); for i=1:numel(delv) [rangeswathv(i),crngswath] = aperture2swath(maxrng,lambda,[delv(i) daz],grazang); end clf plot(rangeswathv,delv) grid on xline(rngswath,'-.',{[num2str(round(rngswath,2)),' m']}); % Selected range swath xlabel('Swath Length (m)') ylabel('Antenna Elevation Dimension (m)')
Как можно видеть на рисунке выше, мы выбираем размер высоты антенны 0,25 м для режима стриппинга, соответствующего 2400 м требуемой длины полосы вдоль диапазона, который должен быть отображен.
В остальном примере мы выбираем размер высоты антенны 0,25 м.
del = 0.25
del = 0.2500
Реальная ширина луча антенны и коэффициент усиления
Мы используем ap2beamwidth для вычисления реальной ширины луча антенны.
realAntBeamwidth = ap2beamwidth([daz del],lambda) % [Az El] (deg)realAntBeamwidth = 2×1
0.8588
6.8707
Мы используем aperture2gain функция для вычисления коэффициента усиления антенны.
antGain = aperture2gain(daz*del, lambda) % dBiantGain = 38.4454
Ширина синтетического луча, время обработки и ограничения
В приведенном выше разделе рассматривается расчет размера антенны, полосы пропускания сигнала и ширины диаграммы направленности антенны РЛС с реальной апертурой. Требуемые расчетные параметры, упомянутые выше, накладывают ограничения на длину свита и скорость покрытия зоны.
Следующим шагом является использование sarbeamwidth, sarinttime, sarmaxcovrate и sarmaxswath функции для вычисления синтетической ширины луча, времени интегрирования, скорости охвата зоны и максимальной длины полосы пропускания. Обратите внимание, что ширина азимутального луча для системы SAR значительно меньше, чем ширина азимутального луча для РЛС с реальной апертурой.
stripsynbw = sarbeamwidth(lambda,striplen); % Synthetic beamwidth (degrees) stripinttime = sarinttime(v,striplen); % Integration time (sec) stripcovrate = sarmaxcovrate(azres,grazang); % Upper bound on coverage rate (m^2/sec) stripswlen = sarmaxswath(v,azres,grazang); % Upper bound on swath length (m) RealAntenna = [realAntBeamwidth(1); NaN; NaN; NaN]; Parameters = ["Synthetic Beamwidth";"Integration Time";"Upper Bound on Swath Length";... "Upper Bound on Area Coverage Rate"]; StripmapSAR = [stripsynbw;stripinttime;round(stripcovrate/1e6,1);round(stripswlen/1e3)]; Units = ["degrees";"sec";"km^2/sec";"km"]; sarparams = table(Parameters,RealAntenna,StripmapSAR,Units)
sarparams=4×4 table
Parameters RealAntenna StripmapSAR Units
___________________________________ ___________ ___________ __________
"Synthetic Beamwidth" 0.85884 0.0057294 "degrees"
"Integration Time" NaN 1.499 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" NaN 173.1 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" NaN 1731 "km"
Разрешение по азимуту, которое мы можем достичь, используя SAR в этом сценарии, составляет 1 м. Однако для достижения этой производительности импульсы должны быть интегрированы в течение более 1,5 с. Верхняя граница по скорости покрытия зоны составляет 173 км ^ 2/с. Верхняя граница на максимальной длине свата, подлежащей отображению, составляет 1731 км.
Режим SAR прожектора
Spotlight SAR способен значительно расширить возможности изображения SAR до изображения с высоким разрешением. Это возможно, поскольку режим прожектора гарантирует, что радиолокационная антенна мгновенно коснется области изображения, тем самым освещая целевую область в течение большей продолжительности по сравнению с режимом стриппинга.
Угол когерентной интеграции
Достигаемое азимутальное разрешение в стриппарте SAR составляет 1 м. Разрешение прожектора SAR часто выражается в виде когерентного угла интегрирования вектора РЛС-визирования, когда платформа пересекает длину синтетической апертуры.
Мы используем sarintang и sarlen функции вычисления когерентного угла интегрирования и длины синтетической апертуры.
ciang = sarintang(lambda,azres) % (degrees)ciang = 0.8589
len = sarlen(maxrng,'CoherentIntegrationAngle',ciang) % (m)
len = 149.8976
Наилучшее азимутальное разрешение, достижимое в стриппинге SAR, составляет 1 м для размера антенны 2 м по азимуту. Однако спецификация для получения разрешения 0,5 м для САР прожектора может быть достигнута с использованием той же антенны. Это достигается путем управления лучом радара для удержания цели внутри луча в течение более длительного времени и, таким образом, формирования более длинной синтетической апертуры.
Следующим шагом является использование sarlen и sarazres функции анализа длины синтетической апертуры и ее азимутального разрешения на различных когерентных углах интегрирования.
spotazres = 0.5; % Azimuth resolution in spotlight SAR (m) intangv = 1:0.01:2.5; % Coherent integration angles (degrees) spotlenv = zeros(1,numel(intangv)); spotazresv = zeros(1,numel(intangv)); for i=1:numel(intangv) spotlenv(i) = sarlen(maxrng,'CoherentIntegrationAngle',intangv(i)); spotazresv(i) = sarazres(maxrng,lambda,spotlenv(i)); end helperPlotSpotlightMode(spotazresv,spotlenv,intangv,spotazres)
Как видно из вышеприведенного рисунка, мы выбираем длину синтетической апертуры 300 м для режима прожектора, соответствующего 0,5 м азимутального разрешения. Для когерентного угла интегрирования 1,71 градуса разрешение по азимуту в режиме прожектора составляет 0,5 м. Однако для достижения аналогичного разрешения по азимуту в режиме стриппинга необходимо увеличить размер антенны по азимуту.
В остальном примере мы выбираем длину синтетической апертуры 300 м и угол когерентного интегрирования 1,71 градуса для режима прожектора.
spotlen = 300
spotlen = 300
intang = 1.71
intang = 1.7100
Ширина синтетического луча, время обработки и ограничение
Относительно операции стриппинга режим прожектора может обеспечить лучшее разрешение, более сильный сигнал от сцены при стоимости уменьшенного размера сцены или скорости формирования изображения области.
Мы используем sarbeamwidth, sarinttime, sarmaxcovrate и sarmaxswath функции для вычисления синтетической ширины луча, времени интегрирования, скорости охвата зоны и максимальной длины полосы пропускания. Обратите внимание на то, что коэффициент покрытия зоны, максимальная длина света для системы SAR прожектора намного меньше, чем для SAR стриппинга.
spotsynbw = sarbeamwidth(lambda,spotlen); % Synthetic beamwidth (degrees) spotinttime = sarinttime(v,spotlen); % Integration time (sec) spotcovrate = sarmaxcovrate(spotazres,grazang); % Upper bound on coverage rate (m^2/sec) spotswlen = sarmaxswath(v,spotazres,grazang); % Upper bound on swath length (m) SpotlightSAR = [spotsynbw;spotinttime;round(spotcovrate/1e6,1);round(spotswlen/1e3)]; sar = table(Parameters,StripmapSAR,SpotlightSAR,Units)
sar=4×4 table
Parameters StripmapSAR SpotlightSAR Units
___________________________________ ___________ ____________ __________
"Synthetic Beamwidth" 0.0057294 0.0028628 "degrees"
"Integration Time" 1.499 3 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" 173.1 86.5 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" 1731 865 "km"
В этом разделе были получены параметры азимутального сигнала чирпа, такие как азимутальная скорость чирпа, доплеровская полоса частот, степень сжатия луча, азимутальная полоса частот после дегирпа и азимутальное произведение временной полосы частот. Это важные параметры для создания точного механизма обработки синтетической апертуры по азимуту.
Мы используем sarchirprate функция для вычисления скорости азимутальной чирпы, при которой азимутальный сигнал изменяет частоту, когда датчик освещает рассеиватель.
azchirp = sarchirprate(maxrng,lambda,v); % (Hz/sec)Мы анализируем чувствительность азимутальной скорости чирпа к диапазону и изменениям угла доплеровского конуса. Мы наблюдаем, что увеличение однозначного диапазона радара снижает азимутальную скорость чирпа.
dcang = 60:1:120; % Doppler cone angles (in degrees) rngv = 1e3:100:maxrng; azchirpv = zeros(length(dcang),length(rngv)); for i = 1:length(dcang) azchirpv(i,:) = sarchirprate(rngv,lambda,v,dcang(i)); end clf mesh(rngv/1e3,dcang,azchirpv) xlabel('Range (km)') ylabel('Doppler Cone Angle (degrees)') zlabel('Azimuth Chirp Rate (Hz/sec)') view([45 45]);
Мы используем sarscenedopbw для вычисления полосы пропускания сцены после азимутальной дехирпы. Мы предполагаем размер сцены 916 м.
Wa = 916;
bwdechirp = sarscenedopbw(maxrng,lambda,v,Wa); % (Hz)Мы анализируем чувствительность полосы частот сцены к изменениям угла доплеровского конуса.
bwdechirpv = zeros(length(dcang),1); for i = 1:length(dcang) bwdechirpv(i,:) = sarscenedopbw(maxrng,lambda,v,Wa,dcang(i)); end clf plot(dcang,bwdechirpv) grid on xlabel('Doppler Cone Angle (degrees)') ylabel('Azimuth Bandwidth after Dechirp (Hz)')
Далее мы используем sarpointdopbw и sarbeamcompratio функции для вычисления доплеровской ширины полосы принимаемого сигнала от точечного рассеивателя и степени сжатия луча. Обратите внимание, что доплеровская полоса пропускания, степень сжатия луча для системы САР прожектора намного больше, чем для САР-карты.
Стриппинг-карта SAR
stripbwchirp = sarpointdopbw(v,azres); % (Hz) striptbwaz = bwdechirp*stripinttime; % Unitless stripbcr = sarbeamcompratio(maxrng,lambda,striplen,Wa); % Unitless
Режим SAR прожектора
spotbwchirp = sarpointdopbw(v,spotazres); % (Hz) spottbwaz = bwdechirp*spotinttime; % Unitless spotbcr = sarbeamcompratio(maxrng,lambda,spotlen,Wa); % Unitless Parameters = ["Doppler Bandwidth from Point Scatterer";"Azimuth Time-Bandwidth Product";... "Beam Compression Ratio";"Azimuth Chirp Rate";"Azimuth Bandwidth after Dechirp"]; StripmapSAR = [stripbwchirp;striptbwaz;stripbcr;round(azchirp);bwdechirp]; SpotlightSAR = [spotbwchirp;round(spottbwaz);round(spotbcr);round(azchirp);bwdechirp]; Units = ["Hz";"unitless";"unitless";"Hz/sec";"Hz"]; r = table(Parameters,StripmapSAR,SpotlightSAR,Units)
r=5×4 table
Parameters StripmapSAR SpotlightSAR Units
________________________________________ ___________ ____________ __________
"Doppler Bandwidth from Point Scatterer" 100 200 "Hz"
"Azimuth Time-Bandwidth Product" 916.02 1833 "unitless"
"Beam Compression Ratio" 916.02 1833 "unitless"
"Azimuth Chirp Rate" 67 67 "Hz/sec"
"Azimuth Bandwidth after Dechirp" 611.09 611.09 "Hz"
В следующем разделе оценивается пиковая мощность, которая должна быть передана с использованием формы мощности радиолокационного уравнения для stripmap SAR. Требуемая пиковая мощность связана со многими факторами, включая максимальный однозначный диапазон, требуемое SNR в приемнике и длительность импульса формы сигнала. Среди этих факторов требуемое SNR на приемнике определяется расчетной целью Pd и Pfa. Мы моделируем и оцениваем целевые RCS, PRF и различные источники прибылей и потерь для радиолокационной системы и ее окружения. Сначала вычисляется SNR, требуемое в приемнике.
SNR приемника
Соотношение между Pd, Pfa и SNR может быть наилучшим образом представлено кривой рабочих характеристик приемника (ROC).
snr_db = [-inf, 0, 3, 10, 13]; rocsnr(snr_db);
Кривые ROC дают понять, что для достижения проектных целей Pfa = 1e-6 и Pd = 0,9 SNR принимаемого сигнала должно превышать 13 дБ. Подход, описанный выше, считывает значение ОСШ из кривой, но часто желательно вычислить только требуемое значение. Используя уравнение Альберсхайма, требуемое SNR может быть получено как
snr_min = albersheim(pd, pfa)
snr_min = 13.1145
RCS цели
Мы используем landreflectivity функция для вычисления отражательной способности a.k.a. нормированное сечение РЛС (NRCS) для заданного угла выпаса и рабочей частоты. Целевой RCS в плоскости изображения земли вычисляется с помощью sarSurfaceRCS и принимая во внимание радиолокационное разрешение.
landType = "Smooth"; nrcs = landreflectivity(landType,grazang,freq); % Calculate normalized RCS of smooth land with no vegetation tgtrcs = sarSurfaceRCS(nrcs,[slantrngres azres],grazang);
Верхняя и нижняя границы PRF
Мы используем sarprfbounds функция определения минимального и максимального значений PRF для диапазона разрешающей способности диапазона и азимута с учетом скорости радара и угла выпаса.
[prfminv, prfmax] = sarprfbounds(v,azres,rngswath,grazang)
prfminv = 100
prfmax = 6.7268e+04
Выбор PRF
PRF обычно программируется и может быть оптимизирован для каждой миссии. Мы используем sarprf функция вычисления PRF РЛС на основе скорости РЛС и реального размера антенны по азимуту. Мы задаем постоянный коэффициент свертывания в качестве запаса прочности, чтобы предотвратить совмещение возвратов основного блока в интервале PRF. Если PRF установлен слишком низким, радар будет страдать от лепестков решетки и допплеровских неоднозначностей. Если PRF установлен слишком высоким, измерения диапазона будут неоднозначными.
prf = sarprf(v,daz,'RollOff',1.5)prf = 150
Выбранный PRF находится в пределах PRF.
Прибыль от обработки
Мы используем matchinggain функцию для вычисления коэффициента усиления обработки диапазона из-за уменьшения полосы пропускания шума после согласованного фильтра.
d = 0.05; % 5 percent duty cycle pw = (1/prf)*d; % Effective pulse width (sec) rnggain = matchinggain(pw,pulse_bw) % Range processing gain (dB)
rnggain = 46.9867
Мы используем sarazgain функция вычисления коэффициента усиления обработки азимута за счет когерентного интегрирования импульсов.
azgain = sarazgain(maxrng,lambda,v,azres,prf); % Az processing gain (dB)Потери и коэффициент шума
Мы используем noisefigure функция оценки величины шума каскадных приемных каскадов. Мы предполагаем 7 этапов со следующими значениями:
Stage 1 LNA: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = 15.0
Stage 2 RF Filter: Noise Figure = 0.5 dB, Gain = -0.5
Stage 3 Mixer: Noise Figure = 5.0 dB, Gain = -7.0
Stage 4 IF Filter: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = -1.0
Stage 5 IF Preamplifier: Noise Figure = 0.6 dB, Gain = 15.0
Stage 6 IF Stages: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = 20.0
Stage 7 Phase Detectors: Noise Figure = 6.0 dB, Gain = -5.0
nf = [1.0, 0.5, 5.0, 1.0, 0.6, 1.0, 6.0]; % dB g = [15.0, -0.5, -7.0, -1.0, 15.0, 20.0, -5.0]; % dB cnf = noisefigure(nf, g)
cnf = 1.5252
Мы используем radarpropfactor функция расчета коэффициента одностороннего радиолокационного распространения по гладкой земле.
[hgtsd, beta0, vegType] = landroughness('Smooth'); tgtheight = hgtsd; Re = effearthradius(maxrng,h,tgtheight); propf = radarpropfactor(maxrng,freq,h,tgtheight,'EffectiveEarthradius',Re,'TiltAngle',grazang,... 'ElevationBeamwidth',realAntBeamwidth(2),'SurfaceHeightStandardDeviation',hgtsd,'SurfaceSlope',beta0,... 'VegetationType',vegType)
propf = -0.0042
Мы используем tropopl функция расчета потерь от поглощения атмосферных газов.
atmoLoss = tropopl(maxrng,freq,tgtheight,grazang)
atmoLoss = 0.0733
Мощность передачи
Мы используем radareqsarpow для вычисления пиковой мощности с помощью радиолокационного уравнения SAR. Могут быть указаны дополнительные потери и факторы, включая потерю формы луча азимута, потерю окна, потерю передачи и потерю линии приема. Мы оцениваем потерю формы луча с помощью beamloss функция, и мы используем 5 дБ для всех других фиксированных потерь вместе взятых. Для этого анализа мы используем (самую слабую) «гладкую» наземную мишень. Конечное время сбора данных ограничивает общую собранную энергию, и обработка сигнала в радаре увеличивает SNR в изображении SAR на два основных коэффициента усиления. Первый обусловлен сжатием импульсов, а второй - когерентным объединением эхо-сигналов от множества импульсов.
imgsnr = snr_min + rnggain + azgain; % (dB) Lb = beamloss; customLoss = 5; % dB sntemp = systemp(cnf); % Noise Temperature Pt = radareqsarpow(maxrng,lambda,imgsnr,pw,rnggain,azgain,'Gain',antGain,'RCS',tgtrcs,... 'AtmosphericLoss',atmoLoss,'Loss',cnf,'PropagationFactor',propf,... 'Ts',sntemp,'CustomFactor',-Lb-customLoss)
Pt = 535.1030
Этот пример демонстрирует аспекты, которые необходимо вычислить для проектирования системы SAR X-диапазона, которая может работать в режиме стриппинга и прожектора. Пример демонстрирует, что одна и та же система SAR может работать как в режиме стриппинга, так и в режиме прожектора и достигать различных уровней разрешения в зависимости от требований при стоимости других параметров. Мы проанализировали и выбрали размеры антенны для соответствия требуемым разрешениям. Мы оценили коэффициенты усиления антенны, время обработки, ограничения и параметры азимутального сигнала чирпа. Затем мы оценили требуемые SNR, целевые RCS, PRF, прибыли от обработки и потери в радаре и его среде. Наконец, мы использовали уравнение SAR для вычисления пиковой мощности передачи.
Parameters = ["Antenna Dimension in Azimuth";"Antenna Dimension in Elevation";"Synthetic Aperture Length";... "Azimuth Resolution";"Synthetic Beamwidth";"Integration Time";"Upper Bound on Swath Length";... "Upper Bound on Area Coverage Rate";"Coherent Integration Angle";"Doppler Bandwidth from Point Scatterer";... "Azimuth Time-Bandwidth Product";"Beam Compression Ratio";"Azimuth Chirp Rate";"Azimuth Bandwidth after Dechirp"]; Stripmap = [daz;del;striplen;azres;stripsynbw;stripinttime;round(stripcovrate/1e6,1);round(stripswlen/1e3);... NaN;stripbwchirp;striptbwaz;stripbcr;round(azchirp);bwdechirp]; Spotlight = [daz;del;spotlen;spotazres;spotsynbw;spotinttime;round(spotcovrate/1e6,1);round(spotswlen/1e3);... intang;spotbwchirp;round(spottbwaz);round(spotbcr);round(azchirp);bwdechirp]; Units = ["m";"m";"m";"m";"degrees";"sec";"km^2/sec";"km";"degrees";"Hz";"unitless";... "unitless";"Hz/sec";"Hz"]; T = table(Parameters,Stripmap,Spotlight,Units)
T=14×4 table
Parameters Stripmap Spotlight Units
________________________________________ _________ _________ __________
"Antenna Dimension in Azimuth" 2 2 "m"
"Antenna Dimension in Elevation" 0.25 0.25 "m"
"Synthetic Aperture Length" 149.9 300 "m"
"Azimuth Resolution" 1 0.5 "m"
"Synthetic Beamwidth" 0.0057294 0.0028628 "degrees"
"Integration Time" 1.499 3 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" 173.1 86.5 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" 1731 865 "km"
"Coherent Integration Angle" NaN 1.71 "degrees"
"Doppler Bandwidth from Point Scatterer" 100 200 "Hz"
"Azimuth Time-Bandwidth Product" 916.02 1833 "unitless"
"Beam Compression Ratio" 916.02 1833 "unitless"
"Azimuth Chirp Rate" 67 67 "Hz/sec"
"Azimuth Bandwidth after Dechirp" 611.09 611.09 "Hz"
[1] Каррара, Уолтер Г., Рональд М. Майевски и Рон С. Гудман. Радар с синтетической апертурой Spotlight: Алгоритмы обработки сигналов. Бостон: Artech House, 1995.
Вспомогательные функции
helperPlotStripmapMode
function helperPlotStripmapMode(stripazresv,striplenv,dazv,azres) % Plot azimuth resolution vs. synthetic aperture length subplot(1,2,1) plot(stripazresv,striplenv) grid on xline(azres,'-.',{[num2str(round(azres)),' m']}); % Selected azimuth resolution xlabel('Azimuth or Cross-range Resolution (m)') ylabel('Synthetic Length (m)') stripidx = find(abs(striplenv-150)<1); % Index corresponding to required azimuth resolution % Plot synthetic aperture length vs. antenna azimuth dimensions subplot(1,2,2) plot(striplenv,dazv) grid on xline(striplenv(stripidx),'-.',{[num2str(round(striplenv(stripidx),2)),' m']}); % Selected synthetic length xlabel('Synthetic Length (m)') ylabel('Antenna Azimuth Dimension (m)') end
helperPlotSpotlightMode
function helperPlotSpotlightMode(spotazresv,spotlenv,intangv,spotazres) % Plot azimuth resolution vs. synthetic aperture length subplot(1,2,1) plot(spotazresv,spotlenv) grid on xline(0.5,'-.',{[num2str(round(spotazres,2)),' m']}); % Selected azimuth resolution xlabel('Azimuth or Cross-range Resolution (m)') ylabel('Synthetic Length (m)') spotidx = find(abs(spotlenv-300)<1); % Index corresponding to 0.5 m azimuth resolution % Plot synthetic aperture length vs. coherent integration angles subplot(1,2,2) plot(spotlenv,intangv) grid on xline(spotlenv(spotidx),'-.',{[num2str(round(spotlenv(spotidx))),' m']}); % Selected synthetic length xlabel('Synthetic Length (m)') ylabel('Coherent Integration Angle (degrees)') end