Free Space
Окружение свободного пространства
Библиотека
Окружение и цель
phasedenvlib
Описание
Блок Free Space Channel распространяет сигнал из одной точки в другую в пространстве. Блок моделирует время распространения, потери распространения свободного пространства и доплеровский сдвиг. Блок принимает, что скорость распространения намного больше, чем целевая скорость или скорость массива, и в этом случае модель остановки и скачка действительна.
При распространении сигнала в свободном пространстве на объект и назад, у вас есть выбор либо использовать один блок для вычисления двухсторонней задержки распространения свободного пространства, либо два блока для выполнения односторонних задержек распространения в каждом направлении. Поскольку задержка распространения свободного пространства не обязательно является целым числом, кратным интервалу дискретизации, может оказаться, что общая задержка туда и обратно в выборках, когда вы используете блок двухстороннего распространения, отличается от задержки в выборках, когда вы используете два блока одностороннего распространения. По этой причине рекомендуется, когда это возможно, использовать один двухсторонний блок распространения.
Параметры
- Signal Propagation speed (m/s)
Задайте скорость распространения сигнала, в метрах в секунду, как положительная скалярная величина. Вы можете использовать функцию
physconstдля определения скорости света.- Signal carrier frequency (Hz)
Задайте несущую частоты сигнала в герце узкополосного сигнала как положительная скалярная величина.
- Perform two-way propagation
Установите этот флажок, чтобы выполнить перемещение туда и обратно между источником и местом назначения. В противном случае блок выполняет одностороннее распространение из источника в место назначения.
- Inherit sample rate
Установите этот флажок, чтобы наследовать частоту дискретизации из вышестоящих блоков. В противном случае задайте частоту дискретизации, используя параметр Sample rate (Hz).
- Sample rate (Hz)
Задайте скорость дискретизации сигнала (в герцах) как положительная скалярная величина. Этот параметр появляется только, когда параметр Inherit sample rate не выбран.
- Maximum one-way propagation distance (m)
Максимальное расстояние, в метрах, между источником и пунктом назначения как положительная скалярная величина. Амплитуды любых сигналов, которые распространяются за это расстояние, будут установлены в нуль.
- Simulate using
Метод симуляции блоков, заданный как
Interpreted ExecutionилиCode Generation. Если вы хотите, чтобы ваш блок использовал MATLAB® интерпретатор, выберитеInterpreted Execution. Если вы хотите, чтобы ваш блок выполнялся как скомпилированный код, выберитеCode Generation. Скомпилированный код требует времени для компиляции, но обычно запускается быстрее.Интерпретированное выполнение полезно, когда вы разрабатываете и настраиваете модель. Блок запускает базовую системную object™ в MATLAB. Вы можете быстро изменить и выполнить модель. Когда вы удовлетворены вашими результатами, можно запустить блок с помощью
Code Generation. Длинные симуляции выполняются быстрее, чем при интерпретированном выполнении. Можно запускать повторные выполнения без перекомпиляции. Однако, если вы меняете какие-либо параметры блоков, то блок автоматически перекомпилируется перед выполнением.При установке этого параметра необходимо учитывать режим симуляции модели в целом. Таблица показывает, как параметр Simulate using взаимодействует с общим режимом симуляции.
Когда Simulink® модель находится в
Acceleratorрежим блока, заданный с помощью Simulate using, переопределяет режим симуляции.Режимы ускорения
Симуляция блоков Поведение симуляции NormalAcceleratorRapid AcceleratorInterpreted ExecutionБлок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB. Блок выполняется с помощью интерпретатора MATLAB. Создает независимый исполняемый файл из модели. Code GenerationБлок скомпилирован. Все блоки в модели скомпилированы. Для получения дополнительной информации смотрите Выбор режима симуляции (Simulink).
Порты
Примечание
Блочные входы и порты выхода соответствуют входу и выходным параметрам, описанным в step метод базового системного объекта. См. ссылку в нижней части этой страницы.
| Порт | Описание | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|---|
X | Входной сигнал. Размер первой размерности матрицы входа может варьироваться, чтобы симулировать изменяющуюся длину сигнала. Изменение размера может произойти, например, в случае импульсного сигнала с переменной частотой повторения импульса. | Плавающая точка двойной точности |
Pos1 | Положение источника сигнала. | Плавающая точка двойной точности |
Pos2 | Положение назначения сигнала. | Плавающая точка двойной точности |
Vel1 | Скорость источника сигнала. | Плавающая точка двойной точности |
Vel2 | Скорость назначения сигнала. | Плавающая точка двойной точности |
Out | Выходной сигнал. | Плавающая точка двойной точности |
Алгоритмы
Когда источник и пункт назначения являются стационарными относительно друг друга, выход блока может быть записан как y(t) = x(t – τ)/L. Количество, τ является задержкой, и L является потерей распространения. Задержка вычисляется из τ = R/c, где R - расстояние распространения, а c - скорость распространения. Это потери при распространении в свободном пространстве задаются как
her- длина волны сигнала.
Эта формула принимает, что цель находится в дальнем поле передающего элемента или массива. В ближнем поле формула потерь при распространении в свободном пространстве не действительна и может привести к потерям меньше единицы, эквивалентным усилению сигнала. По этой причине потеря устанавливается в единицу для значений области значений, R ≤ λ/4π.
Когда происходит относительное движение между источником и местом назначения, обработка также вводит сдвиг частоты. Этот сдвиг соответствует доплеровскому сдвигу между источником и пунктом назначения. Сдвиг частоты v/λ для одностороннего распространения и 2v/λ для двухстороннего распространения. Параметром v является относительная скорость назначения относительно источника.