Exponenta Banner

phased.MatchedFilter

Согласованный фильтр

развернуть все на странице

Описание

The MatchedFilter реализует согласованную фильтрацию входного сигнала.

Чтобы вычислить соответствующий отфильтрованный сигнал:

  1. Определите и настройте согласованный фильтр. См. «Конструкция».

  2. Функции step для выполнения согласованной фильтрации в соответствии со свойствами phased.MatchedFilter. Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной Системной object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

Конструкция

H = phased.MatchedFilter создает согласованный фильтр Системного объекта, H. Объект выполняет согласованную фильтрацию входных данных.

H = phased.MatchedFilter(Name,Value) создает объект согласованного фильтра, H, с каждым заданным именем свойства, установленным на заданное значение. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

Свойства

CoefficientsSource

Источник коэффициентов согласованного фильтра

Задайте, происходят ли коэффициенты согласованного фильтра от Coefficients свойство этого объекта или от входного параметра в step. Значения этого свойства:

'Property'The Coefficients свойство этого объекта задает коэффициенты.
'Input port'A входного параметра в каждом вызове step задает коэффициенты.

По умолчанию: 'Property'

Coefficients

Согласованные фильтры

Задайте коэффициенты согласованного фильтра как вектор-столбец. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете CoefficientsSource свойство к 'Property'. Это свойство настраивается.

По умолчанию: [1;1]

SpectrumWindow

Окно для взвешивания спектра

Задайте окно, используемое для взвешивания спектра, используя один из 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'. Взвешивание спектра часто используется с линейной формой FM волны, чтобы уменьшить боковые колеса во временном интервале. Объект вычисляет длину окна внутренне, чтобы соответствовать длине БПФ.

По умолчанию: 'None'

CustomSpectrumWindow

Пользовательское окно для взвешивания спектра

Задайте пользовательское окно для взвешивания спектра с помощью указателя на функцию или массива ячеек. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к 'Custom'.

Если CustomSpectrumWindow является указателем на функцию, заданная функция принимает длину окна как вход и генерирует соответствующие оконные коэффициенты.

Если CustomSpectrumWindow является массивом ячеек, тогда первая камера должна быть указателем на функцию. Заданная функция принимает длину окна в качестве первого входного параметра с другими дополнительными входными параметрами, если это необходимо, и генерирует соответствующие оконные коэффициенты. Остальные записи в массиве ячеек являются дополнительными входными параметрами в функцию, если таковые имеются.

По умолчанию: @hamming

SpectrumRange

Область покрытия окна спектра

Задайте область спектра, на которую применяется окно спектра, как вектор 1 на 2 в виде  [StartFrequency EndFrequency] (в герцах). Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к значению, отличному от 'None'.

Обратите внимание, что оба StartFrequency и EndFrequency измеряют в основной полосе частот. То есть они внутри  [-Fs/2 Fs/2], где Fs - частота дискретизации, заданная в SampleRate свойство. StartFrequency не может быть больше EndFrequency.

По умолчанию: [0 1e5]

SampleRate

Выборка коэффициентов

Задайте коэффициенты согласованного фильтра выборки скорость (в hertz) в качестве положительной скалярной величины. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к значению, отличному от 'None'.

По умолчанию: 1e6

SidelobeAttenuation

Уровень ослабления бокового окна

Задайте уровень ослабления боковой оси (в децибелах) окна Чебышева или Тейлора в качестве положительной скалярной величины. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к 'Chebyshev' или 'Taylor'.

По умолчанию: 30

Beta

Окно Кайзера параметр

Задайте параметр, который влияет на ослабление бокового окна Кайзера в качестве неотрицательного скаляра. Пожалуйста, обратитесь к kaiser для получения дополнительной информации. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к 'Kaiser'.

По умолчанию: 0.5

Nbar

Количество почти постоянных боковых элементов в окне Тейлора

Задайте количество почти постоянных боковых областей уровня, смежных с мэнлобом в окне Тейлора, в качестве положительного целого числа. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SpectrumWindow свойство к 'Taylor'.

По умолчанию: 4

GainOutputPort

Выходной коэффициент усиления

Чтобы получить согласованный фильтр коэффициент усиления, установите это свойство на true и используйте соответствующий выходной аргумент при вызове step. Если вы не хотите получать согласованный фильтр коэффициент усиления, задайте для этого свойства false.

По умолчанию: false

Методы

шагВыполните согласованную фильтрацию
Общий для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Создайте согласованный фильтр для линейной формы FM волны.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform));
y = filter(x);
subplot(2,1,1),plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2),plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Открыть Live Script

Примените согласованный фильтр, используя окно Хэмминга, чтобы выполнить взвешивание спектра.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform), ...
	'SpectrumWindow','Hamming');
y = filter(x);
subplot(2,1,1)
plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2)
plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Открыть Live Script

Примените согласованный фильтр, используя пользовательское Гауссово окно для взвешивания спектра.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',1e-4,'PRF',5e3);
x = waveform();
filter = phased.MatchedFilter( ...
    'Coefficients',getMatchedFilter(waveform), ...
	'SpectrumWindow','Custom', ...
	'CustomSpectrumWindow',{@gausswin,2.5});
y = filter(x);
subplot(2,1,1)
plot(real(x))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Input Signal')
subplot(2,1,2)
plot(real(y))
xlabel('Samples')
ylabel('Amplitude')
title('Matched Filter Output')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Input Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Matched Filter Output contains an object of type line.

Алгоритмы

Операция фильтрации использует метод перекрытия-суммы.

Взвешивание спектра создает передаточную функцию

H'(F)=w(F)H(F)

где w (F) - окно, а H (F) - исходная передаточная функция.

Для получения дополнительной информации о совпадающей теории фильтров см. [1] или [2].

Ссылки

[1] Ричардс, М. А. Основы обработки радиолокационных сигналов. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2005.

[2] Skolnik, M. Introduction to Радиолокационные Системы, 3rd Ed. New York: McGraw-Hill, 2001.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | |

Введенный в R2011a

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка