Системный объект: фазированный. RangeResponse
Пакет: поэтапный
Область значений отклика
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.
[ вычисляет область значений ответ, resp,rnggrid]
= step(response,x)resp, для входного сигнала, x, и значений области значений, rnggrid, соответствующих отклику. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod на 'FFT' и DechirpInput на false. Этот синтаксис принимает, что входной сигнал уже был дешифрован. Этот синтаксис чаще всего используется с сигналами FMCW.
[ вычисляет область значений ответ входного сигнала, resp,rnggrid]
= step(response,x,xref)x используя опорный сигнал, xref. Этот синтаксис применяется при установке RangeMethod на 'FFT' и DechirpInput на true. Часто опорный сигнал является переданным сигналом. Этот синтаксис принимает, что входной сигнал не был дешифрован. Этот синтаксис чаще всего используется с сигналами FMCW.
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.
Вычислите радар области значений ответ трех целей при помощи phased.RangeResponse Системные object™. Передатчик и приемник являются связанными изотропными антенными элементами, образующими моностатическую радиолокационную систему. Переданный сигнал является линейной FM-формой волны с интервалом повторения импульса 7,0 мкс и коэффициентом заполнения 2%. Рабочая частота составляет 77 ГГц, а частота дискретизации - 150 МГц.
fs = 150e6;
c = physconst('LightSpeed');
fc = 77e9;
pri = 7e-6;
prf = 1/pri;Настройте параметры сценария. Радиолокационный передатчик и приемник являются стационарными и расположены в источник. Цели находятся в 500, 530 и 750 метрах от радаров на оси X. Цели движутся по оси X со скоростью − 60, 20 и 40 м/с. Все три цели имеют неколеблющееся радиолокационное сечение (RCS) 10 дБ.
Создайте целевую и радиолокационную платформы.
Numtgts = 3; tgtpos = zeros(Numtgts); tgtpos(1,:) = [500 530 750]; tgtvel = zeros(3,Numtgts); tgtvel(1,:) = [-60 20 40]; tgtrcs = db2pow(10)*[1 1 1]; tgtmotion = phased.Platform(tgtpos,tgtvel); target = phased.RadarTarget('PropagationSpeed',c,'OperatingFrequency',fc, ... 'MeanRCS',tgtrcs); radarpos = [0;0;0]; radarvel = [0;0;0]; radarmotion = phased.Platform(radarpos,radarvel);
Создайте антенны передатчика и приемника.
txantenna = phased.IsotropicAntennaElement; rxantenna = clone(txantenna);
Настройте обработку сигнала на конце передатчика. Создайте восходящий линейный FM сигнал с полосой пропускания в половину частоты дискретизации. Найдите длину pri в выборках и затем оцените пропускную способность rms и разрешение области значений.
bw = fs/2; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs, ... 'PRF',prf,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',fs/2, ... 'DurationSpecification','Duty cycle','DutyCycle',0.02); sig = waveform(); Nr = length(sig); bwrms = bandwidth(waveform)/sqrt(12); rngrms = c/bwrms;
Настройте передатчик и излучателя свойства Системного объекта. Пиковая выходная степень составляет 10 Вт, и коэффициент усиления передатчика составляет 36 дБ.
peakpower = 10; txgain = 36.0; transmitter = phased.Transmitter( ... 'PeakPower',peakpower, ... 'Gain',txgain, ... 'InUseOutputPort',true); radiator = phased.Radiator( ... 'Sensor',txantenna, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc);
Создайте канал распространения свободного пространства в двухстороннем режиме распространения.
channel = phased.FreeSpace( ... 'SampleRate',fs, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc, ... 'TwoWayPropagation',true);
Настройте обработку конца получателя. Коэффициент усиления приемника составляет 42 дБ, а рисунок шума равен 10.
collector = phased.Collector( ... 'Sensor',rxantenna, ... 'PropagationSpeed',c, ... 'OperatingFrequency',fc); rxgain = 42.0; noisefig = 10; receiver = phased.ReceiverPreamp( ... 'SampleRate',fs, ... 'Gain',rxgain, ... 'NoiseFigure',noisefig);
Закольцовывайте более 128 импульсов, чтобы создать кубик данных. Для каждого шага цикла перемещайте цель и распространяйте сигнал. Затем положите принятый сигнал в кубик данных. Кубик данных содержит принятый сигнал на импульс. Обычно кубик данных имеет три размерности, где последняя размерность соответствует антеннам или лучам. Поскольку в этом примере используется только один датчик, кубик имеет только две размерности.
Шаги обработки:
Перемещайте радар и цели.
Передайте форму волны.
Передайте сигнал формы волны на цель.
Отражайте сигнал от цели.
Передайте форму волны назад на радар. Двухсторонний режим распространения позволяет объединить возвращенное распространение с исходящим распространением.
Прием сигнала на радар.
Загрузите сигнал в кубик данных.
Np = 128; cube = zeros(Nr,Np); for n = 1:Np [sensorpos,sensorvel] = radarmotion(pri); [tgtpos,tgtvel] = tgtmotion(pri); [tgtrng,tgtang] = rangeangle(tgtpos,sensorpos); sig = waveform(); [txsig,txstatus] = transmitter(sig); txsig = radiator(txsig,tgtang); txsig = channel(txsig,sensorpos,tgtpos,sensorvel,tgtvel); tgtsig = target(txsig); rxcol = collector(tgtsig,tgtang); rxsig = receiver(rxcol); cube(:,n) = rxsig; end
Отображение изображения куба данных, содержащего сигналы на импульс.
imagesc([0:(Np-1)]*pri*1e6,[0:(Nr-1)]/fs*1e6,abs(cube)) xlabel('Slow Time {\mu}s') ylabel('Fast Time {\mu}s')
Создайте phased.RangeResponse Системный объект в согласованный фильтр режиме. Затем отобразите изображение отклика области значений для 128 импульсов. Изображение показывает область значений по вертикали и число импульсов по горизонтали.
matchingcoeff = getMatchedFilter(waveform); ndop = 128; rangeresp = phased.RangeResponse('SampleRate',fs,'PropagationSpeed',c); [resp,rnggrid] = rangeresp(cube,matchingcoeff); imagesc([1:Np],rnggrid,abs(resp)) xlabel('Pulse') ylabel('Range (m)')
Интегрирование 20 импульсов некогерентно.
intpulse = pulsint(resp(:,1:20),'noncoherent'); plot(rnggrid,abs(intpulse)) xlabel('Range (m)') title('Noncoherent Integration of 20 Pulses')
