Широкополосное распространение свободного пространства
Система object™ моделирует широкополосное распространение сигнала от одной точки к другой в среде свободного пространства. Системный объект применяет зависимую от области значений временную задержку, настройку усиления и сдвиг фазы к входному сигналу. Объект учитывает допплеровский сдвиг, когда источник или пункт назначения перемещается. Окружение свободного пространства является безграничной средой со скоростью распространения сигнала, независимой от положения и направления. Сигнал распространяется по прямой линии от источника до пункта назначения. Для примера можно использовать этот объект, чтобы смоделировать двухстороннее распространение сигнала от радара к цели.
Для неполяризованных сигналов, Системный объект позволяет вам распространять сигналы от одной точки до нескольких точек или от нескольких точек до одной точки. Распространение нескольких точек на несколько точек не поддерживается.
Чтобы вычислить распространенный сигнал в свободном пространстве:
Определите и настройте широкополосное свободное пространство окружения как показано на Конструкции разделе.
Функции step для распространения сигнала через свободное пространство в соответствии со свойствами Системный объект. Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.
При распространении сигнала туда и обратно в свободном пространстве можно использовать один WidebandFreeSpace Системный объект для вычисления двухсторонней задержки распространения. Кроме того, можно использовать два отдельных WidebandFreeSpace Системные объекты для вычисления односторонних задержек распространения в каждом направлении. Из-за искажения фильтра общая задержка туда и обратно при использовании двухстороннего распространения может отличаться от задержки при использовании двух односторонних phased.WidebandFreeSpace Системные объекты. Точнее использовать одну двухстороннюю phased.WidebandFreeSpace Системный объект. Чтобы задать эту опцию, используйте TwoWayPropagation свойство.
Примечание
Начиная с R2016b, 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.
sWBFS = phased.WidebandFreeSpacesWBFS.
sWBFS = phased.WidebandFreeSpace(Name,Value)sWBFS, с каждым заданным свойством Name установить на заданную Value. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке, как Name1, Value1..., NameN, ValueN.
| сброс | Сброс состояний фазированных. Системный объект WidebandFreeSpace |
| шаг | Распространите широкополосный сигнал от точки к точке с помощью модели канала свободного пространства |
| Общий для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства системного объекта |
Распространите широкополосный сигнал с тремя тонами в подводной акустике с постоянной скоростью распространения. Можно смоделировать это окружение как свободное пространство. Центральная частота составляет 100 кГц, а частоты трех тонов составляют 75 кГц, 100 кГц и 125 кГц соответственно. Постройте график спектра исходного сигнала и распространенного сигнала, чтобы наблюдать эффект Доплера. Частота дискретизации составляет 100 кГц.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов функции на эквивалентный step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).
c = 1500; fc = 100e3; fs = 100e3; relfreqs = [-25000,0,25000];
Установите стационарный радар и движущуюся цель и вычислите ожидаемый Допплер.
rpos = [0;0;0]; rvel = [0;0;0]; tpos = [30/fs*c; 0;0]; tvel = [45;0;0]; dop = -tvel(1)./(c./(relfreqs + fc));
Создайте сигнал и распространите сигнал на движущуюся цель.
t = (0:199)/fs; x = sum(exp(1i*2*pi*t.'*relfreqs),2); channel = phased.WidebandFreeSpace(... 'PropagationSpeed',c,... 'OperatingFrequency',fc,... 'SampleRate',fs); y = channel(x,rpos,tpos,rvel,tvel);
Постройте график спектров исходного сигнала и доплеровского сигнала.
periodogram([x y],rectwin(size(x,1)),1024,fs,'centered') ylim([-150 0]) legend('original','propagated');
Для этого широкополосного сигнала можно увидеть, что величина доплеровского сдвига увеличивается с частотой. Напротив, для узкополосных сигналов доплеровский сдвиг принимается постоянным по полосе.
[1] Proakis, J. Digital Communications. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2001.
[2] Skolnik, M. Introduction to Радиолокационные Системы, 3rd Ed. New York: McGraw-Hill, 2001.
fspl | phased.FreeSpace | phased.RadarTarget | phased.WidebandCollector | phased.WidebandRadiator | twoRayChannel (Radar Toolbox)
