Системный объект: фазированный. MultipathChannel
Пакет: поэтапный
Распространите сигнал через многолучевой звуковой канал
Примечание
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.
propsig = step(propagator,sig,pathmat,dop,aloss)propsig, распространенный через многолучевой канал. sig - входной сигнал в канал. The pathmat матрица содержит задержку пути, коэффициент общего отражения и потери расширения. dop задает коэффициент Доплера и aloss задает частотно-зависимые потери поглощения. Матрица может описывать одностороннее или двухстороннее распространение из положения источника сигнала в положение назначения сигнала.
Когда вы используете этот метод для одностороннего распространения, источник ссылается на происхождение сигнала, а адресат ссылается на приемник. Можно использовать одностороннее моделирование распространения для моделирования пассивных гидроакустических и подводных коммуникаций.
Когда вы используете этот метод для двухстороннего распространения, адресат ссылается на отражающую цель, а не гидроакустический приемник. Двухсторонний путь состоит из двух одинаковых односторонних путей от источника до цели и обратно к приемнику (в сочетании с источником). Можно использовать двухстороннее распространение для моделирования активных гидроакустических систем.
Примечание
Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует нетронутые свойства и входные спецификации, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете свойство nontunable или спецификацию входа, системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить нетронутые свойства или входы, необходимо сначала вызвать release метод для разблокировки объекта.
Примечание
Вместо использования step метод для выполнения операции, заданной системным объектом, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
Создайте пятипутевой подводный звуковой канал и вычислите матрицу пути распространения, коэффициент Доплера и потери поглощения. Предположим, что источник является стационарным, и приемник движется вдоль оси X к источнику со скоростью 20 км/ч. Примите одностороннее распространение по умолчанию.
Создайте канал и укажите местоположения и скорости источника и приемника.
numpaths = 5; channel = phased.IsoSpeedUnderwaterPaths('ChannelDepth',200,'BottomLoss',10, ... 'NumPathsSource','Property','NumPaths',numpaths); tstep = 1; srcpos = [0;0;-160]; rcvpos = [100;0;-50]; speed = -20*1000/3600; srcvel = [0;0;0]; rcvvel = [speed;0;0];
Вычислите матрицу пути, Допплеровский коэффициент и потери.
[pathmat,dop,absloss] = channel(srcpos,rcvpos,srcvel,rcvvel,tstep);
Создайте 500 выборки сигнала 100 Гц. Предположим, что все пути имеют один и тот же сигнал. Передайте сигналы в приемник.
fs = 1e3; nsamp = 500; propagator = phased.MultipathChannel('OperatingFrequency',10e3,'SampleRate',fs); t = [0:(nsamp-1)]'/fs; sig0 = sin(2*pi*100*t); sig = repmat(sig0,1,numpaths); propsig = propagator(sig,pathmat,dop,absloss);
Постройте график действительной части когерентной суммы распространенных сигналов.
plot(t*1000,real(sum(propsig,2)))
xlabel('Time (millisec)')
Создайте подводный звуковой канал с семью путями и отобразите матрицу пути распространения. Предположим, что источник является стационарным и что приемник движется вдоль оси X к источнику со скоростью 20 км/ч. Предположим двухстороннее распространение.
speed = -20*1000/3600; numpaths = 7; csound = 1515.0; channel = phased.IsoSpeedUnderwaterPaths('ChannelDepth',200, ... 'PropagationSpeed',csound,'BottomLoss',10,'NumPathsSource','Property', ... 'NumPaths',numpaths,'TwoWayPropagation',true); tstep = 1; srcpos = [0;0;-160]; tgtpos = [500;0;-50]; srcvel = [0;0;0]; tgtvel = [speed;0;0];
Получите матрицу пути, Допплеровский коэффициент, потери и целевое отражение и углы передачи.
[pathmat,dop,aloss,tgtangs,srcangs] = channel(srcpos,tgtpos,srcvel,tgtvel,tstep);
Создайте сигнал 100 Гц с 500 выборками. Предположим, что все пути имеют один и тот же сигнал, но с различными амплитудами. Затем передайте сигналы на цель и назад. Можно использовать информацию об угле для вычисления любой угловой зависимости исходной и целевой характеристик. Каждый канал может иметь разную амплитуду. Этот пример использует простую модель косинуса.
fs = 1e3; nsamp = 500; propagator = phased.MultipathChannel('OperatingFrequency',10e3,'SampleRate',fs); t = [0:(nsamp-1)]'/fs; ampsrc = cosd(srcangs(2,:)); amptgt = cosd(tgtangs(2,:)); sig0 = sin(2*pi*100*t); sig = repmat(sig0,1,numpaths); amptotal = ampsrc.^2.*amptgt; sig = bsxfun(@times,amptotal,sig);
Из-за конечной задержки распространения первый вызов распространителя не возвращает сигнал. Функции propagator дважды для получения возвращенного сигнала.
propsig = propagator(sig,pathmat,dop,aloss); propsig = propagator(sig,pathmat,dop,aloss);
Постройте график действительной части когерентной суммы распространенных сигналов. Вычислите время туда и обратно.
rng = rangeangle(srcpos,tgtpos);
tr = rng/csound;
plot((t+tr)*1000,real(sum(propsig,2)))
xlabel('Time (millisec)')
Создайте подводный звуковой канал и постройте график объединенного принимаемого сигнала. Автоматический поиск количества путей. Предположим, что источник является стационарным и что приемник движется вдоль оси X к источнику со скоростью 20 км/ч. Примите одностороннее распространение по умолчанию.
speed = -20*1000/3600; channel = phased.IsoSpeedUnderwaterPaths('ChannelDepth',200,'BottomLoss',5, ... 'NumPathsSource','Auto','CoherenceTime',5); tstep = 1; srcpos = [0;0;-160]; rcvpos = [500;0;-50]; srcvel = [0;0;0]; rcvvel = [speed;0;0];
Вычислите матрицу пути, Допплеровский коэффициент и потери. Распространитель выходов 51 путь выхода но некоторые пути могут содержать Nan значения.
[pathmat,dop,absloss,rcvangs,srcangs] = channel(srcpos,rcvpos,srcvel,rcvvel,tstep);
Создайте сигнал 100 Гц с 500 выборками. Предположим, что все пути имеют один и тот же сигнал. Использование phased.MultipathChannel Системный объект для распространения сигналов на приемник. phased.MultipathChannel принимает как вход все пути, созданные phased.IsoSpeedUnderwaterPaths но игнорирует пути, которые имеют NaN значения.
fs = 1e3; nsamp = 500; propagator = phased.MultipathChannel('OperatingFrequency',10e3,'SampleRate',fs); t = [0:(nsamp-1)]'/fs; sig0 = sin(2*pi*100*t); numpaths = size(pathmat,2); sig = repmat(sig0,1,numpaths); propsig = propagator(sig,pathmat,dop,absloss);
Постройте график действительной части когерентной суммы распространенных сигналов.
plot(t*1000,real(sum(propsig,2)))
xlabel('Time (millisec)')