comm.Ray

Объект контейнера лучей распространения

Описание

The comm.Ray объект является объектом-контейнером для свойств луча распространения. Объект содержит геометрическую и электромагнитную информацию радиоволны, распространяющейся из одной точки в другую точку пространства.

Создание

Обычно вы создаете comm.Ray объекты при помощи raytrace функция.

Синтаксис

ray = comm.Ray

ray = comm.Ray(Name,Value)

Описание

пример

ray = comm.Ray создает объект контейнера, который инициализирует свойства луча распространения.

ray = comm.Ray(Name,Value) устанавливает свойства с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение". Заключайте каждое имя свойства в кавычки. Для примера, comm.Ray('CoordinateSystem','Geographic','TransmitterLocation',[40.730610,-73.935242,0]) задает географическую систему координат и датчик, расположенный в Нью-Йорке.

Свойства

расширить все

`PathSpecification` - Метод спецификации пути распространения
`'Locations'` (по умолчанию) | `'Delay and angles'`

Метод спецификации пути распространения, заданный как одно из следующих значений.

'Locations' - Путь объекта луча между путевыми точками передается как (x, y, z) координатные точки TransmitterLocation, ReceiverLocation, и, если применимо, ReflectorLocations свойства.
'Delay and angles' - Путь объекта луча между путевыми точками передается PropagationDelay, AngleOfDeparture, и AngleOfArrival свойства.

Типы данных: char | string

`CoordinateSystem` - Система координат
`'Cartesian'` (по умолчанию) | `'Geographic'`

Система координат, заданная как 'Cartesian' или 'Geographic'. Когда вы устанавливаете CoordinateSystem свойство к 'Geographic'система координат определяется относительно WGS-84 модели эллипсоида Земли, и объект определяет углы относительно локальной системы координат Восток-Север-Ап (ENU) в передатчике и приемнике.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations'.

Типы данных: char | string

`SystemScale` - Декартовая шкала системы координат
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Декартовая система координат шкалы в метрах, заданная как положительная скалярная величина.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations' и CoordinateSystem свойство к 'Cartesian'.

Типы данных: double

`TransmitterLocation` - Расположение передатчика
`[0;0;0]` (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

Расположение передатчика, заданное как трехэлементный числовой вектор-столбец координат в одной из этих форм.

[x; y; z] - Эта форма применяется при установке CoordinateSystem свойство к 'Cartesian'. Объект не выполняет валидацию области значений для x, y и z.
[latitude; longitude; height] - Эта форма применяется при установке CoordinateSystem свойство к 'Geographic'. latitude должны находиться в области значений [-90, 90]. Объект не выполняет валидацию области значений для longitude.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations'.

Типы данных: double

`ReceiverLocation` - Расположение приемника
`[10;10;10]` (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

Приемник местоположение, заданное как трехэлементный числовой вектор-столбец координат в одной из этих форм.

[x; y; z] - Эта форма применяется при установке CoordinateSystem свойство к 'Cartesian'. Объект не выполняет валидацию области значений для x, y и z.
[latitude; longitude; height] - Эта форма применяется при установке CoordinateSystem свойство к 'Geographic'. latitude должны находиться в области значений [-90, 90]. Объект не выполняет валидацию области значений для longitude.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations'.

Типы данных: double

`LineOfSight` - Линия визирования
`true` или `1` (по умолчанию) | `false` или `0`

Линия визирования, заданная как логическое значение 1 (true) или 0 (false), чтобы указать, является ли луч лучом линии видимости.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations'.

Типы данных: logical

`ReflectorLocations` - Расположение отражателей
`[10;10;0]` (по умолчанию) | 3-байт- N числовую матрицу

Местоположения отражателя, заданные как 3-байтовая N числовая матрица, содержащая координаты точек отражения для луча. N - количество точек отражения для луча и задается NumReflections свойство. Каждый столбец представляет координатное положение одной точки отражения вдоль пути распространения от передатчика к приемнику. Порядок столбцов совпадает с порядком точек вдоль пути. Столбцы (координаты точки отражения) имеют одну из этих форм.

[x; y; z] - когда CoordinateSystem для свойства задано значение 'Cartesian'. Объект не выполняет валидацию области значений для x, y и z.
[latitude; longitude; height] - когда CoordinateSystem для свойства задано значение 'Geographic'. latitude должны находиться в области значений [-90, 90]. Объект не выполняет валидацию области значений для longitude.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations' и LineOfSight свойство к 0 (false).

Типы данных: double

`PropagationDelay` - Задержка распространения
`5.7775e-08` | неотрицательный скаляр

Задержка распространения в секундах, заданная как неотрицательный скаляр. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Locations', это свойство доступно только для чтения, и значение определяется из TransmitterLocation, ReceiverLocation и, если применимо, ReflectionLocations.
Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Delay and angles', это свойство настраивается.

Типы данных: double

`PropagationDistance` - Расстояние распространения
`17.3205` | неотрицательный скаляр

Это свойство доступно только для чтения.

Расстояние распространения в метрах, заданное как неотрицательный скаляр. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Locations', значение определяется из TransmitterLocation, ReceiverLocation и, если применимо, ReflectionLocations.
Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Delay and angles', значение определяется из PropagationDelay.

Типы данных: double

`AngleOfDeparture` - Угол отправления
`[45; 35.2644]` | числовой вектор вида [az; el]

Угол отправления в степенях луча на передатчике, заданный в виде числового вектора вида [az; el]. Угол азимута, az, измеряется от положительной оси X против часовой стрелки и должен находиться в области значений (-180, 180]. Угол возвышения, el, измеряется из плоскости x-y и должен находиться в области значений [-90, 90]. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Delay and angles', это свойство настраивается.
Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Locations', это свойство доступно только для чтения, и значение определяется из TransmitterLocation, ReceiverLocation и, если применимо, ReflectionLocations.
Когда CoordinateSystem установлено в 'Geographic'углы заданы со ссылкой на локальную систему координат East-North-Up (ENU) в передатчике.

Типы данных: double

`AngleOfArrival` - Угол прибытия
`[-135; -35.2644]` | числовой вектор вида [az; el]

Угол прихода в степенях луча в приемнике, заданный в виде числового вектора вида [az; el]. Угол азимута, az, измеряется от положительной оси X против часовой стрелки и должен находиться в области значений (-180, 180]. Угол возвышения, el, измеряется из плоскости x-y и должен находиться в области значений [-90, 90]. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Delay and angles', это свойство настраивается.
Когда вы устанавливаете PathSpecification свойство к 'Locations', это свойство доступно только для чтения, и значение определяется из TransmitterLocation, ReceiverLocation и, если применимо, ReflectionLocations.
Когда CoordinateSystem установлено в 'Geographic', углы заданы со ссылкой на локальную систему координат East-North-Up (ENU) в приемнике.

Типы данных: double

`NumReflections` - Количество точек отражения
`0` (по умолчанию) | неотрицательное целое число

Это свойство доступно только для чтения.

Количество точек отражения для объекта луча от передатчика к приемнику, заданное в виде неотрицательного целого числа. Значение определяется из LineOfSight и, если применимо, ReflectionLocations.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PathSpecification свойство к 'Locations'.

Типы данных: double

`Frequency` - Частота сигнала
`1.9e+09` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Частота сигнала в Гц, заданная как положительная скалярная величина.

Типы данных: double

`PathLossSource` - Источник потерь пути
`'Free space model'` (по умолчанию) | `'Custom'`

Источник потерь пути, заданный как 'Free space model' или 'Custom'.

Типы данных: char | string

`PathLoss` - Потеря пути
`62.7941` | неотрицательный скаляр

Потери пути в дБ, заданные как неотрицательный скаляр. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathLossSource свойство к 'Free space model', а PathLoss свойство доступно только для чтения и определяется из PropagationDistance и Frequency свойства при помощи модели распространения свободного пространства.
Когда вы устанавливаете PathLossSource свойство к 'Custom', можно задать PathLoss свойство, независимо от геометрических свойств.

Типы данных: double

`PhaseShift` - Сдвиг фазы
`4.8537` | числовой скаляр

Сдвиг фазы в радианах, заданный как числовой скаляр. Значение по умолчанию вычисляется с помощью значений по умолчанию TransmitterLocation и ReceiverLocation свойства для луча линии видимости.

Когда вы устанавливаете PathLossSource свойство к 'Free space model', а PhaseShift свойство доступно только для чтения и определяется из PropagationDistance и Frequency свойства при помощи модели распространения свободного пространства.
Когда вы устанавливаете PathLossSource свойство к 'Custom', можно задать PhaseShift свойство, независимо от геометрических свойств.

Типы данных: double

Функции объекта

plot (rays) Постройте графики на карте Средство Просмотра

Примеры

свернуть все

Выполните трассировку лучей между двумя сайтами в Гонконге

Открыть Live Script

Выполните трассировку лучей между двумя сайтами в Гонконге, сгенерировав массив ячеек, содержащий comm.Ray объекты. The comm.Ray объекты содержат геометрическую и электромагнитную информацию для путей распространения радиоволн от сайта передатчика до сайта приемника.

Создайте карту Средства просмотра сайта, загрузку создания данных для Гонконг. Для получения дополнительной информации о файле osm см. [1].

viewer = siteviewer('Buildings','hongkong.osm');

Укажите сайты передатчика и приемника.

tx = txsite('Latitude',22.2789,'Longitude',114.1625, ...
    'AntennaHeight',10,'TransmitterPower',5, ...
    'TransmitterFrequency',28e9);
rx = rxsite('Latitude',22.2799,'Longitude',114.1617, ...
    'AntennaHeight',1);

Выполните трассировку лучей между участками, генерируя comm.Ray объекты в массиве ячеек. Для заданных сайтов передатчика и приемника выполните результаты трассировки лучей в массиве ячеек 1 на 1, содержащем три объекта луча в векторе-строке.

rays = raytrace(tx,rx,'Type','pathloss','ColorLimits',[100 250])

rays = 1×1 cell array
    {1×3 comm.Ray}

Отображение свойств первого comm.Ray объект. The LineOfSight значение свойства 1, и NumReflections значение свойства 0. Эта комбинация указывает, что луч задает путь видимости.

rays{1}(1)

ans = 
  Ray with properties:

      PathSpecification: 'Locations'
       CoordinateSystem: 'Geographic'
    TransmitterLocation: [3×1 double]
       ReceiverLocation: [3×1 double]
            LineOfSight: 1
              Frequency: 2.8000e+10
         PathLossSource: 'Custom'
               PathLoss: 104.2656
             PhaseShift: 4.6390

   Read-only properties:
       PropagationDelay: 4.6442e-07
    PropagationDistance: 139.2294
       AngleOfDeparture: [2×1 double]
         AngleOfArrival: [2×1 double]
         NumReflections: 0

Отображение свойств второго и третьего comm.Ray объекты. The LineOfSight значения свойств 0, и NumReflections значения свойств больше 0. Эта комбинация указывает, что лучи задают отраженные пути.

rays{1}(2)

ans = 
  Ray with properties:

      PathSpecification: 'Locations'
       CoordinateSystem: 'Geographic'
    TransmitterLocation: [3×1 double]
       ReceiverLocation: [3×1 double]
            LineOfSight: 0
    ReflectionLocations: [3×1 double]
              Frequency: 2.8000e+10
         PathLossSource: 'Custom'
               PathLoss: 106.2545
             PhaseShift: 0.3951

   Read-only properties:
       PropagationDelay: 4.6490e-07
    PropagationDistance: 139.3720
       AngleOfDeparture: [2×1 double]
         AngleOfArrival: [2×1 double]
         NumReflections: 1

rays{1}(3)

ans = 
  Ray with properties:

      PathSpecification: 'Locations'
       CoordinateSystem: 'Geographic'
    TransmitterLocation: [3×1 double]
       ReceiverLocation: [3×1 double]
            LineOfSight: 0
    ReflectionLocations: [3×1 double]
              Frequency: 2.8000e+10
         PathLossSource: 'Custom'
               PathLoss: 120.0733
             PhaseShift: 0.3965

   Read-only properties:
       PropagationDelay: 1.1327e-06
    PropagationDistance: 339.5692
       AngleOfDeparture: [2×1 double]
         AngleOfArrival: [2×1 double]
         NumReflections: 1

Визуализируйте результаты трассировки лучей.

plot(rays{1});

Приложение

[1] Файл osm загружается из https://www.openstreetmap.org, что обеспечивает доступ к данным карты, полученной из толпы, по всему миру. Данные лицензированы под лицензией Open Data Commons Open Database License (ODbL), https://opendatacommons.org/licenses/odbl/.

Постройте графики распространения лучей между сайтами в Чикаго

Открыть Live Script

Обратная трассировка лучей приводит к comm.Ray объекты и постройте график пути распространения луча после перезапуска карты Средство Просмотра.

Создайте карту Средство Просмотра, загрузив данные создания для Чикаго. Для получения дополнительной информации о файле osm см. [1].

viewer = siteviewer('Buildings','chicago.osm');

Создать и показать площадку передатчика на одном создании и площадку приемника на другом создании.

tx = txsite('Latitude',41.8800,'Longitude',-87.6295, ...
    'TransmitterFrequency',2.5e9);
show(tx);
rx = rxsite('Latitude',41.881352,'Longitude',-87.629771, ...
    'AntennaHeight',30);
show(rx);

Выполните трассировку луча, возвращая результаты объекта луча. Для заданного строения трассировка лучей возвращает массив ячеек, содержащий один объект луча. Отображение свойств объекта луча. Затем закройте карту Средство Просмотра.

rays = raytrace(tx,rx)

rays = 1×1 cell array
    {1×1 comm.Ray}

rays{1}

ans = 
  Ray with properties:

      PathSpecification: 'Locations'
       CoordinateSystem: 'Geographic'
    TransmitterLocation: [3×1 double]
       ReceiverLocation: [3×1 double]
            LineOfSight: 0
    ReflectionLocations: [3×1 double]
              Frequency: 2.5000e+09
         PathLossSource: 'Custom'
               PathLoss: 94.0915
             PhaseShift: 1.2939

   Read-only properties:
       PropagationDelay: 5.7088e-07
    PropagationDistance: 171.1462
       AngleOfDeparture: [2×1 double]
         AngleOfArrival: [2×1 double]
         NumReflections: 1

close(viewer);

Можно построить график лучей, не выполняя трассировку лучей снова. Создайте другую карту Средство Просмотра с теми же созданиями. Показать сайты передатчика и приемника. Используя ранее возвращенную массив ячеек лучевых объектов, постройте график отраженных лучей между сайтом передатчика и сайтом приемника. Функция построения графика может построить путь для одного объекта луча за раз.

siteviewer('Buildings','chicago.osm');
show(tx);
show(rx);
plot(rays{1},'Type','power', ...
    'TransmitterSite',tx,'ReceiverSite',rx);

Приложение

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Функции

buildingMaterialPermittivity | earthSurfacePermittivity | propagationModel | raypl | raytrace

Документация

comm.Ray

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

PathSpecification - Метод спецификации пути распространения 'Locations' (по умолчанию) | 'Delay and angles'

CoordinateSystem - Система координат 'Cartesian' (по умолчанию) | 'Geographic'

Зависимости

SystemScale - Декартовая шкала системы координат 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

TransmitterLocation - Расположение передатчика [0;0;0] (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

Зависимости

ReceiverLocation - Расположение приемника [10;10;10] (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

Зависимости

LineOfSight - Линия визирования true или 1 (по умолчанию) | false или 0

Зависимости

ReflectorLocations - Расположение отражателей [10;10;0] (по умолчанию) | 3-байт- N числовую матрицу

Зависимости

PropagationDelay - Задержка распространения 5.7775e-08 | неотрицательный скаляр

PropagationDistance - Расстояние распространения 17.3205 | неотрицательный скаляр

AngleOfDeparture - Угол отправления [45; 35.2644] | числовой вектор вида [az; el]

AngleOfArrival - Угол прибытия [-135; -35.2644] | числовой вектор вида [az; el]

NumReflections - Количество точек отражения 0 (по умолчанию) | неотрицательное целое число

Зависимости

Frequency - Частота сигнала 1.9e+09 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

PathLossSource - Источник потерь пути 'Free space model' (по умолчанию) | 'Custom'

PathLoss - Потеря пути 62.7941 | неотрицательный скаляр

PhaseShift - Сдвиг фазы 4.8537 | числовой скаляр

Функции объекта

Примеры

Выполните трассировку лучей между двумя сайтами в Гонконге

Постройте графики распространения лучей между сайтами в Чикаго

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Функции

Объекты

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`PathSpecification` - Метод спецификации пути распространения
`'Locations'` (по умолчанию) | `'Delay and angles'`

`CoordinateSystem` - Система координат
`'Cartesian'` (по умолчанию) | `'Geographic'`

`SystemScale` - Декартовая шкала системы координат
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`TransmitterLocation` - Расположение передатчика
`[0;0;0]` (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

`ReceiverLocation` - Расположение приемника
`[10;10;10]` (по умолчанию) | трехэлементный числовой вектор-столбец

`LineOfSight` - Линия визирования
`true` или `1` (по умолчанию) | `false` или `0`

`ReflectorLocations` - Расположение отражателей
`[10;10;0]` (по умолчанию) | 3-байт- N числовую матрицу

`PropagationDelay` - Задержка распространения
`5.7775e-08` | неотрицательный скаляр

`PropagationDistance` - Расстояние распространения
`17.3205` | неотрицательный скаляр

`AngleOfDeparture` - Угол отправления
`[45; 35.2644]` | числовой вектор вида [az; el]

`AngleOfArrival` - Угол прибытия
`[-135; -35.2644]` | числовой вектор вида [az; el]

`NumReflections` - Количество точек отражения
`0` (по умолчанию) | неотрицательное целое число

`Frequency` - Частота сигнала
`1.9e+09` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`PathLossSource` - Источник потерь пути
`'Free space model'` (по умолчанию) | `'Custom'`

`PathLoss` - Потеря пути
`62.7941` | неотрицательный скаляр

`PhaseShift` - Сдвиг фазы
`4.8537` | числовой скаляр

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®