phased.MatchedFilter

Согласованный фильтр

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

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.

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.

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

.
Введенный в R2011a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте