phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D

Сумма и моноимпульс различия для URA

Описание

The SumDifferenceMonopulseTracker2D объект реализует алгоритм моноимпульса суммы и различия для равномерного прямоугольного массива.

Для оценки направления прибытия (DOA):

Определите и настройте свою сумму и разностный моноимпульс DOA estimator. См. «Конструкция».
Функции step оценить DOA в соответствии со свойствами phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D. 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.SumDifferenceMonopulseTracker2D создает Системный объект трекера, H. Объект использует алгоритмы моноимпульса суммы и различия на равномерном прямоугольном массиве (URA).

H = phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D(Name,Value) создает объект моноимпульсного трекера URA, 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

`SensorArray`	Ручка в массив датчиков Задайте массив датчиков как указатель. Массив датчиков должен быть `phased.URA` объект. По умолчанию: `phased.URA` со значениями свойств по умолчанию
`PropagationSpeed`	Скорость распространения сигнала Задайте скорость распространения сигнала, в метрах в секунду, как положительная скалярная величина. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность. По умолчанию: Скорость света
`OperatingFrequency`	Рабочая частота системы Задайте рабочую частоту системы в hertz как положительная скалярная величина. Значение по умолчанию соответствует 300 МГц. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность. По умолчанию: `3e8`
`NumPhaseShifterBits`	Количество бит квантования сдвигателя фазы Количество бит, используемых для квантования фазы компонента сдвига весов лучевого форматора или вектора управления. Задайте количество бит как неотрицательное целое число. Значение нуля указывает, что квантование не выполняется. Вы можете задать это свойство как одинарную или двойную точность. По умолчанию: `0`

Методы

шаг	Выполните моноимпульсное отслеживание с помощью URA

Общий для всех системных объектов
`release`	Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Найдите целевое направление с помощью Sum-Difference 2D Monopulse Tracker

Открыть Live Script

Используя URA, определите направление цели приблизительно при 60 ° азимута и 20 ° повышения.

array = phased.URA('Size',4);
steeringvec = phased.SteeringVector('SensorArray',array);
tracker = phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D('SensorArray',array);
x = steeringvec(tracker.OperatingFrequency,[60.1; 19.5]).';
est_dir = tracker(x,[60; 20])

est_dir = 2×1

   60.1000
   19.5000

Алгоритмы

расширить все

Алгоритм моноимпульса

Алгоритм моноимпульса суммы и разности используется для оценки направления прихода узкополосного сигнала, падающего на равномерный линейный массив (ULA). Сначала вычислите обычную реакцию массива, направленной к направлению прибытия φ 0. Для ULA направление прибытия задается широким углом. Чтобы указать, что максимальная ось отклика (MRA) точки к _φ 0 направлению, установите веса равными

$w_{s} = (1, e^{i k d \sin ϕ_{0}}, e^{i k 2 d \sin ϕ_{0}}, \dots, e^{i k (N - 1) d \sin ϕ_{0}})$

где d - интервал между элементами, а k = 2π/λ - число волн. Входящая плоская волна, идущая от любого произвольного φ направления, представлена

$v = (1, e^{i k d \sin ϕ}, e^{i k 2 d \sin ϕ}, \dots, e^{i k (N - 1) d \sin ϕ})$

Обычная реакция этого массива на любую входящую плоскую волну задается как $w_{s}^{H} v (φ)$ и показан на полярном графике ниже как суммарный шаблон. Массив предназначен для направления к φ 0 = 30 °.

Второй шаблон, называемый Difference Pattern, получается при помощи обратных по фазе весов. Веса определяются фазовым обращением второй половины обычного вектора управления. Для массива с четным количеством элементов обратные по фазе веса

$w_{d} = - i (1, e^{i k d \sin ϕ_{0}}, e^{i k 2 d \sin ϕ_{0}}, \dots, e^{i k N / 2 d \sin ϕ_{0}}, - e^{i k (N / 2 + 1) d \sin ϕ_{0}}, \dots, - e^{i k (N - 1) d \sin ϕ_{0}})$

(Для массива с нечетным количеством элементов средний вес устанавливается равным нулю). Мультипликативный коэффициент –i используется для удобства. Ответ массива различия на входящий вектор

$w_{d}^{H} v (φ)$

Этот рисунок показывает суммарные и разностные диаграммы направленности четырёхэлементного равномерного линейного массива (ULA), направленной на 30 ° с широкой стороны. Элементы массива разнесены на половину длины волны. Суммарный шаблон показывает, что массив имеет максимальную характеристику на уровне 30 °, а разностный шаблон имеет значение null на уровне 30 °.

Кривая моноимпульсной характеристики получается путем деления шаблона различия на суммарный шаблон и взятия действительной части.

$R (φ) = R e (\frac{w_{d}^{H} v (φ)}{w_{s}^{H} v (φ)})$

Чтобы использовать кривую моноимпульсной характеристики, чтобы получить угол прихода, φ, узкополосного сигнала, x, compute

$z = R e (\frac{w_{d}^{H} x}{w_{s}^{H} x})$

и инвертируйте кривую отклика,^-1(z), для получения φ.

Кривая отклика, как правило, не является одинарной и может быть инвертирована только тогда, когда углы прихода лежат в пределах основной лепестка, где она является одинарной. Этот рисунок показывает кривую моноимпульсной характеристики в пределах основной лепестка четырехэлементной массива ULA.

Существует два желательных свойства кривой моноимпульсной характеристики. Первый - это то, что он имеет крутой уклон. Крутой уклон страхует робастность от шума. Второе свойство состоит в том, что майнлобе быть максимально широким. Крутой склон обеспечивается большим массивом, но приводит к меньшему мундиру. Вам нужно будет обмениваться одним свойством с другой.

Для получения дополнительной информации см. раздел [1].

Точность данных

Этот системный объект поддерживает одинарную и двойную точность для входных данных, свойств и аргументов. Если входные данные X является одинарной точностью, выходные данные являются одинарной точностью. Если входные данные X двойная точность, выходные данные двойная точность. Точность выхода не зависит от точности свойств и других аргументов.

Ссылки

[1] Seliktar, Y. Space-Time Adaptive Monopulse Processing. Доктор философии. Дипломная работа. Технологический институт Джорджии, Атланта, 1998 год.

[2] Родос, Д. Введение в моноимпульс. Dedham, MA: Artech House, 1980.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

Указания и ограничения по применению:

Смотрите Системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

См. также

phased.BeamscanEstimator | phased.SumDifferenceMonopulseTracker

Введенный в R2011a

Документация

phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

Найдите целевое направление с помощью Sum-Difference 2D Monopulse Tracker

Алгоритмы

Алгоритм моноимпульса

Точность данных

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Документация

phased.SumDifferenceMonopulseTracker2D

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Примеры

Найдите целевое направление с помощью Sum-Difference 2D Monopulse Tracker

Алгоритмы

Алгоритм моноимпульса

Точность данных

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

См. также

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®