Exponenta Banner

phased.RangeAngleResponse

Диапазон-угол отклика

развернуть все на странице

Описание

The phased.RangeAngleResponse Системный object™ создает объект отклика диапазон-угол. Этот объект вычисляет частотно-угловую характеристику сигнала, используя либо согласованный фильтр, либо БПФ.

Вход объекта отклика диапазон-угол является кубом данных. Организация куба данных выполняется в соответствии с Phased Array System Toolbox™ соглашением. Первая размерность куба представляет быстрые выборки или области значений принятых сигналов. Второе измерение представляет несколько каналов, таких как датчики или лучи. Третья размерность, медленное время, представляет импульсы или свипы. Если данные содержат только один канал, для примера, кубик данных может содержать менее трех размерности. Обработка области значений действует вдоль первой размерности куба. Обработка угла работает по второму измерению.

Выход объекта также является кубом данных с таким же количеством размерностей, как и вход. Первое измерение содержит данные, обработанные в диапазоне, но его длина может отличаться от первой размерности входного сигнала. Второе измерение содержит данные, обработанные под углом. Его длина может отличаться от последней размерности входа.

Чтобы получить ответ диапазон-угол:

  1. Создайте phased.RangeAngleResponse Объекту и установите его свойства.

  2. Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».

Создание

Синтаксис

response = phased.RangeAngleResponse
response = phased.RangeAngleResponse(Name,Value)

Описание

response = phased.RangeAngleResponse создает phased.RangeAngleResponse Системный объект, response, со значениями свойств по умолчанию.

response = phased.RangeAngleResponse(Name,Value) устанавливает свойства для phased.RangeAngleResponse объект с использованием одной или нескольких пар "имя-значение". Для примера, response = phased.RangeAngleResponse('RangeMethod','FFT','SampleRate',1e6) создает объект, который использует метод обработки области значений БПФ со скоростью дискретизации 1 МГц. Заключайте имена свойства в кавычки.

Свойства

расширить все

Если не указано иное, свойства являются нетронутыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируются, когда вы вызываете их, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, можно изменить его значение в любой момент.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Использование Системных объектов.

Массив датчика, заданный как Phased Array System Toolbox Системного объекта массива.

Пример: phased.URA

Метод обработки области значений, заданный как 'Matched filter' или 'FFT'.

  • 'Matched filter' - Объект соответствует - фильтрует входящий сигнал. Этот подход обычно используется для импульсных сигналов, где согласованный фильтр является реверсом времени переданного сигнала.

  • 'FFT' - Объект применяет БПФ к входному сигналу. Этот подход обычно используется для щебечных сигналов, таких как FMCW и линейные FM импульсные сигналы.

Пример: 'Matched filter'

Типы данных: char

Скорость распространения сигнала, заданная как положительная скалярная величина. Модули указаны в метрах в секунду. Скорость распространения по умолчанию является значением, возвращаемым physconst('LightSpeed'). Посмотрите physconst для получения дополнительной информации.

Пример: 3e8

Типы данных: double

Рабочая частота, заданная как положительная скалярная величина. Модули указаны в Гц.

Пример: 1e9

Типы данных: double

Скорость выборки сигнала, заданная как положительный реальный скаляр. Модули указаны в герцах.

Пример: 1e6

Типы данных: double

Линейный откос FM-сдвига, заданный как скаляр. Быстрая размерность signal входной параметр в step должен соответствовать сдвигам, имеющим этот уклон.

Пример: 1.5e9

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT'.

Типы данных: double

Опция для включения дешифрования входных сигналов, заданная как false или true. Установите это свойство на false чтобы указать, что входной сигнал уже дешифрирован и никакая операция дешифрирования не требуется. Установите это свойство на true когда входной сигнал требует дешифрования.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT'.

Типы данных: logical

Десятикратное уменьшение для децирпированных сигналов, заданный как положительное целое число. Алгоритм десятикратного уменьшения использует фильтр конечной импульсной характеристики 30-го порядка, сгенерированный fir1(30,1/D), где D - десятикратное уменьшение. Значение по умолчанию 1 не подразумевает десятикратного уменьшения.

При обработке сигналов FMCW децимирование дешифрованного сигнала полезно для уменьшения нагрузки на аналого-цифровые преобразователи.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT' и DechirpInput свойство к true.

Типы данных: double

Источник длины БПФ, используемый для обработки области значений дешифрированных сигналов, указанный как 'Auto' или 'Property'.

  • 'Auto' - Длина БПФ равна длине быстрой размерности куба входных данных.

  • 'Property' - Задайте длину БПФ при помощи RangeFFTLength свойство.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT'.

Типы данных: char

Длина БПФ, используемая для обработки области значений, задается как положительное целое число.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT' и RangeFFTLengthSource свойство к 'Property'

Типы данных: double

Окно взвешивания БПФ для обработки области значений, заданное как 'None', 'Hamming', 'Chebyshev', 'Hann', 'Kaiser', 'Taylor', или 'Custom'.

Если вы задаете это свойство равным 'Taylor'сгенерированное окно Тейлора имеет четыре почти постоянных боковых колеса рядом с мэнлобом.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT'.

Типы данных: char

Ослабление Sidelobe для обработки области значений, заданное как положительная скалярная величина. Затухание относится к окнам Кайзера, Чебышёва или Тейлора. Модули указаны в дБ.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT' и RangeWindow свойство к 'Kaiser', 'Chebyshev', или 'Taylor'.

Пользовательское окно для обработки области значений, заданное как указатель на функцию или массив ячеек, содержащий указатель на функцию в качестве его первой записи. Если вы не задаете длину окна, объект вычисляет длину окна и передает ее в функцию. Если вы задаете массив ячеек, остальные камеры массива могут содержать аргументы в пользу функции. Если вы используете только указатель на функцию, не передавая аргументов, все аргументы берут свои значения по умолчанию.

Если вы записываете свою собственную оконную функцию, первым аргументом должна быть длина окна.

Примечание

Вместо использования массива ячеек можно передать все аргументы, создав указатель в анонимную функцию. Для примера можно задать значение CustomRangeWindow на @(n)taylorwin(n,nbar,sll), где вы ранее установили значения nbar и sll.

Пример: {@taylor,5,-35}

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'FFT' и RangeWindow свойство к 'Custom'.

Типы данных: function_handle | cell

Установите опорную область значений в центре сетки области значений, заданный как true или false. Установка значения свойства true позволяет вам задать ссылку области значений в центре сетки области значений. Установка значения свойства false устанавливает ссылочную область значений на начало области значений сетки.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod на 'FFT'.

Типы данных: logical

Референсные значения сетки области значений, определенной как неотрицательный скаляр.

  • Если вы задаете RangeMethod свойство к 'Matched filter'Значение опорной области значений устанавливается в начало сетки области значений.

  • Если вы задаете RangeMethod свойство к 'FFT', ссылка области значений определяется ReferenceRangeCentered свойство.

    • Когда вы устанавливаете ReferenceRangeCentered свойство к true, значение ссылки области значений устанавливается в центр области значений сетки.

    • Когда вы устанавливаете ReferenceRangeCentered свойство к falseЗначение опорной области значений устанавливается в начало сетки области значений.

    Модули измерения указаны в метрах.

Это свойство настраивается.

Пример: 1000.0

Типы данных: double

Источник максимального количества выборок входного сигнала, заданный как 'Auto' или 'Property'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto'объект автоматически выделяет достаточно памяти для буферизации первого входного сигнала. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', вы задаете максимальное количество выборок во входном сигнале используя MaximumNumInputSamples свойство. Любой входной сигнал, длиннее этого значения, усечен.

Чтобы использовать этот объект с сигналом переменного размера в MATLAB® Функциональный блок в Simulink®, установите это свойство в 'Property' и установите значение для MaximumNumInputSamples свойство.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите MaximumDistanceSource свойство к 'Property'.

Максимальное количество выборок в входном сигнале, заданное как положительное целое число. Это свойство ограничивает размер входного сигнала. Входной сигнал является первым аргументом к объекту. Количество выборок - это количество строк во входе. Входной сигнал, больше этого значения, усечен.

Пример: 1024

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RangeMethod свойство к 'Matched filter' и установите MaximumNumInputSamplesSource свойство к 'Property'.

Типы данных: double

Источник угла возвышения, заданный как 'Property' или 'Input port'.

'Property'Угол возвышения исходит из ElevationAngle свойство.
'Input port'Угол возвышения происходит от входного параметра.

Задайте угол возвышения в степенях, используемых для вычисления отклика диапазон-угол как скаляр. Угол должен лежать в области значений от -90 ° до 90 °. Модули указаны в степенях.

Пример: 45.0

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите ElevationAngleSource свойство к 'Property'.

Типы данных: double

Диапазон угловой характеристики, заданный как действительный вектор 2 на 1. Объект вычисляет ответ диапазон-угол в пределах угловой области значений, [min_angle max_angle].

Пример: [-45 45]

Типы данных: double

Количество выборок в диапазоне углов, используемое для вычисления отклика диапазон-угол, заданное как положительное целое число, больше двух.

Пример: [256]

Типы данных: double

Можно объединить необязательные входные параметры, если заданы их разрешающие свойства. Необязательные входы должны быть перечислены в том же порядке, как и порядок разрешающих свойств. Для примера,

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,XREF,EL)
или
[RESP,RANGE,ANG] = response(X,COEFF,EL)

Использование

Синтаксис

[RESP,RANGE,ANG] = response(X)
[RESP,RANGE,ANG] = response(X,XREF)
[RESP,RANGE,ANG] = response(X,COEFF)
[RESP,RANGE,ANG] = response(___,EL)

Описание

[RESP,RANGE,ANG] = response(X) возвращает ответ диапазон-угол, RESP, области значений, RANGEи углы, ANG. X является дешифрованным сигналом. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство к 'FFT' и DechirpInput свойство к false. Этот синтаксис часто применяется к сигналам FMCW.

пример

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,XREF) также задает опорный сигнал, XREF чтобы дешифровать сигнал. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство к 'FFT' и DechirpInput свойство к true. Этот синтаксис часто применяется к сигналам FMCW. Затем опорный сигнал может быть переданным сигналом.

[RESP,RANGE,ANG] = response(X,COEFF) также задает COEFF как согласованный фильтр коэффициенты. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod свойство к 'MatchedFilter'. Этот синтаксис часто применяется к импульсным сигналам.

[RESP,RANGE,ANG] = response(___,EL) также задает EL в качестве угла возвышения. Этот синтаксис применяется при установке ElevationAngleSource свойство к 'Input port'.

Входные параметры

расширить все

Кубик входного сигнала, заданный как комплексный K -by- N матрица или комплексный K -by- N -by- L массив. Содержимое куба данных зависит от типа обработки угол-диапазон, заданной различными синтаксисами.

  • K - количество быстрых выборок или выборок области значений.

  • N - количество независимых пространственных каналов, таких как датчики или лучи.

  • L - это медленная размерность, которая соответствует количеству импульсов или свипов в входном сигнале.

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.

Уставка, используемая для дешифрования, задается как комплексный вектор- K-на-1 столбец. Количество строк должно равняться длине быстрой размерности X.

Зависимости

Чтобы включить этот входной параметр, задайте значение RangeMethod на 'FFT' и DechirpInput на true.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Согласованные фильтры, заданные как комплексный вектор- P-на-1 столбец. P должно быть меньше или равно K. K - это количество выборки быстрого времени или области значений.

Зависимости

Чтобы включить этот входной параметр, задайте значение RangeMethod на 'Matched filter'.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Угол возвышения, заданный как скаляр между -90 ° и + 90 °. Для этого повышения вычисляется характеристика диапазон-угол. Модули указаны в степенях.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, установите ElevationAngleSource свойство к 'Input port'.

Типы данных: double

Выходные аргументы

расширить все

Кубик данных отклика области значений, возвращенный как одно из следующего:

  • Вектор M -элемента с комплексным значением

  • Комплексная M -by - L матрица

  • Комплексный M -by- N by- L массив

Значение M зависит от типа обработки

Свойство RangeMethodСвойство DechirpInputЗначение M
'FFT'false

Если вы задаете RangeFFTLength свойство к 'Auto'M = K, длина быстрой размерности x. В противном случае M равняется значению RangeFFTLength свойство.

trueM равен частному от количества строк, K, входного сигнала на значение коэффициента десятикратного уменьшения, D, заданное в DecimationFactor.
'Matched filter'n/aM = K, длина быстрой размерности x.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Значения области значений по размерности области значений, возвращенные как вектор-столбец с реальным M -by-1. rnggrid задает области значений, соответствующие быстрой размерности RESP выхода данных. M - длина быстрой размерности RESP. Значения области значений монотонно увеличиваются и равномерно разнесены. Модули измерения указаны в метрах.

Типы данных: double

Значения угла вдоль угла, возвращенные как P-на-1 вектор с реальным значением. Модули указаны в степенях.

Типы данных: double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, задайте системный объект в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

расширить все

plotResponseПостройте график зависимости диапазон-угол
stepЗапуск алгоритма системного объекта
releaseОтпустите ресурсы и допустите изменения в значениях свойств системного объекта и входных характеристиках
resetСброс внутренних состояний Системного объекта

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Вычислите ответ угол-диапазон от импульсного радара, передающего прямоугольную форму волны, используя согласованный подход к фильтру. Сигнал включает три целевых возврата. Расстояние до двух - приблизительно 2000 м, до третьего - приблизительно 3500 м. В сложение две цели неподвижны относительно радара, в то время как третья отходит от радара примерно на 100 м/с. Сигналы поступают в однородный линейный массив с 8 элементами.

Во-первых, загрузите данные примера.

load('RangeAngleResponseExampleData','rectdata');
fs = rectdata.fs;
propspeed = rectdata.propspeed;
fc = rectdata.fc;
rxdata = rectdata.rxdata;
mfcoeffs = rectdata.mfcoeffs;
%noisepower = rectdata.noisepower;
antennaarray = rectdata.antennaarray;

Во-вторых, создайте объект отклика угол-диапазон для обработки согласованного фильтра.

rngangresp = phased.RangeAngleResponse(...
    'SensorArray',antennaarray,'OperatingFrequency',fc,...
    'SampleRate',fs,'PropagationSpeed',propspeed);

Получите карту угол-области значений.

[resp,rng_grid,ang_grid] = rngangresp(rxdata,mfcoeffs);

Постройте график отклика.

plotResponse(rngangresp,rxdata,mfcoeffs,'Unit','db');

Figure contains an axes. The axes with title Range-Angle Response Pattern contains an object of type image.

Алгоритмы

расширить все

Расширенные возможности

.

См. также

Функции

Объекты

Введенный в R2018b

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка