phased.WidebandLOSChannel

Широкополосный канал распространения LOS

Описание

The phased.WidebandLOSChannel моделирует распространение узкополосных электромагнитных сигналов через канал линии видимости (LOS) от источника к месту назначения. В канале LOS пути распространения являются прямыми линиями от точки к точке. Модель распространения в канале LOS включает ослабление свободного пространства в дополнение к ослаблению из-за атмосферных газов, дождя, тумана и облаков. Можно использовать phased.WidebandLOSChannel для моделирования распространения сигналов между несколькими точками одновременно. Системный object™ работает для всех частот.

В то время как модели ослабления для атмосферных газов и дождя действительны для электромагнитных сигналов только в частотной области значений 1-1000 ГГц, модель ослабления для тумана и облака действительна для 10-1000 ГГц. Вне этих областей значений частот системный объект использует самое близкое допустимое значение.

The phased.WidebandLOSChannel Системный объект применяет зависящие от области значений задержки к сигналам, а также усиления или потери. Когда источник или пункт назначения перемещается, Системный объект применяет доплеровские смены.

Как и phased.WidebandFreeSpace Системный объект, phased.WidebandLOSChannel Системный объект поддерживает двухстороннее распространение.

Чтобы вычислить задержку распространения для заданных точек источника и приемника:

  1. Определите и настройте канал Wideband LOS с помощью процедуры Конструкции. Можно задать свойства объекта System во время конструкции или оставить их по значениям по умолчанию.

  2. Вызовите step метод вычисления распространенного сигнала с использованием свойств phased.WidebandLOSChannel Системный объект. Вы можете изменить настраиваемые свойства до или после любого вызова step способ.

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.

Конструкция

sWBLOS = phased.WidebandLOSChannel создает широкополосный LOS, ослабляющий Системный объект канала распространения, sWBLOS.

sWBLOS = phased.WidebandLOSChannel(Name,Value) создает Системный объект, sWBLOS, с каждым заданным свойством Name установить на заданную Value. Можно задать дополнительные аргументы в виде пар имен и значений в любом порядке как (Name1,Value1..., NameN,ValueN).

Свойства

расширить все

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

Опция для включения атмосферной модели ослабления, заданная как false или true. Установите это свойство на true добавить ослабление сигнала, вызванное атмосферными газами, дождем, туманом или облаками. Установите это свойство на false игнорировать атмосферные эффекты при распространении.

Настройка SpecifyAtmosphere на true, включает Temperature, DryAirPressure, WaterVapourDensity, LiquidWaterDensity, и RainRate свойства.

Типы данных: logical

Температура окружающей среды, заданная как действительный скаляр. Модули указаны в степенях Цельсия.

Пример: 20.0

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте SpecifyAtmosphere на true.

Типы данных: double

Атмосферное давление сухого воздуха, заданное как положительный реальный скаляр. Модули указаны в паскалях (Pa). Значение по умолчанию этого свойства соответствует одной стандартной атмосфере.

Пример: 101.0e3

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте SpecifyAtmosphere на true.

Типы данных: double

Плотность атмосферного водяного пара, заданная как положительный реальный скаляр. Модули измерения указаны в г/м3.

Пример: 7.4

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте SpecifyAtmosphere на true.

Типы данных: double

Плотность жидкой воды тумана или облака, заданная в виде неотрицательного действительного скаляра. Модули измерения указаны в г/м3. Типичные значения плотности жидкой воды: 0,05 для среднего тумана и 0,5 для густого тумана.

Пример: 0.1

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте SpecifyAtmosphere на true.

Типы данных: double

Темп осадков, заданный как неотрицательный реальный скаляр. Модули указаны в мм/ч. Это свойство применяется только при установке SpecifyAtmosphere на true.

Пример: 10.0

Типы данных: double

Включите двухстороннее распространение, заданное как false или true. Установите это свойство на true для выполнения распространения туда и обратно между источником сигнала и местом назначения, указанным в step. Установите это свойство на false для выполнения только одностороннего распространения из источника в место назначения.

Пример: true

Типы данных: logical

Частота дискретизации сигнала, заданная как положительная скалярная величина. Модули указаны в Гц. Системный объект использует это количество, чтобы вычислить задержку распространения в единицах измерения выборки.

Пример: 1e6

Типы данных: double

Количество обрабатывающих поддиапазонов, заданное как положительное целое число.

Пример: 128

Типы данных: double

Источник максимального одностороннего расстояния распространения, заданный как 'Auto' или 'Property'. Максимальное одностороннее расстояние распространения используется, чтобы выделить достаточное количество памяти для расчета задержки сигнала. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto'Системный объект автоматически выделяет память. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Property', вы задаете максимальное одностороннее расстояние распространения, используя значение MaximumDistance свойство.

Типы данных: char

Максимальное одностороннее расстояние распространения, заданное как положительный действительный скаляр. Модули измерения указаны в метрах. Любой сигнал, который распространяется больше, чем максимальное одностороннее расстояние, игнорируется. Максимальное расстояние должно быть больше или равно наибольшему расстоянию между положениями.

Пример: 5000

Зависимости

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

Типы данных: double

Источник максимального количества выборок входного сигнала, заданный как 'Auto' или 'Property'. Когда вы устанавливаете это свойство на 'Auto'модель распространения автоматически выделяет достаточно памяти, чтобы буферизировать входной сигнал. 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 сигналами переменного размера в MATLAB® Функциональный блок в Simulink®, установите MaximumNumInputSamplesSource свойство к 'Property' и установите значение для MaximumNumInputSamples свойство.

Пример: 'Property'

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте MaximumDistanceSource на 'Property'.

Типы данных: char

Максимальное количество выборок входного сигнала, заданное как положительное целое число. Входной сигнал является первым аргументом step метод, после самого системного объекта. Размер входного сигнала является количеством строк в вход матрице. Любой входной сигнал, длиннее этого числа, усечен. Чтобы полностью обработать сигналы, убедитесь, что это значение свойства больше, чем любая максимальная длина входного сигнала.

Системные объекты, генерирующие форму волны, определяют максимальный размер сигнала:

  • Для любой формы волны, если форма волны OutputFormat для свойства задано значение 'Samples', максимальная длина сигнала является значением, заданным в NumSamples свойство.

  • Для импульсных сигналов, если OutputFormat установлено в 'Pulses', длина сигнала является продуктом наименьшей частоты повторения импульса, количества импульсов и частоты дискретизации.

  • Для непрерывных форм волны, если OutputFormat установлено в 'Sweeps', длина сигнала является продуктом времени свипа, количества свипов и частоты дискретизации.

Пример: 2048

Зависимости

Чтобы включить это свойство, задайте MaximumNumInputSamplesSource на 'Property'.

Типы данных: double

Методы

сбросСброс состояний системного объекта
шагРаспространение сигнала в широкополосном канале LOS
Общий для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Распространите широкополосный сигнал в канале линии визирования (LOS) от радара на (0,0,0) метрах до цели на (35,0,0) метрах в среднем тумане. Установите плотность противотуманной воды 0,05 г/м3. Предположим, что дождь падает со скоростью 5 мм/ч. Частота несущей сигнала составляет 20 ГГц. Сигнал представляет собой сумму четырех cw тонов на 19.75, 19.875, 20.125 и 20.25 ГГц. Установите длительность сигнала 0,5 мкс, и частоту дискретизации 2,0 ГГц. Предположим, что радар является стационарным, а цель приближается к радару со скоростью 40 м/с. Атмосферная температура составляет 12 ° C.

Установите параметры сигнала и создайте переданный сигнал.

c = physconst('LightSpeed');
fs = 2e9;
freq = [-0.25,-.125,0.125,0.25]*1e9;
fc = 20.0e9;
dt = 1/fs;
t = [0:dt:.5e-6];
sig = sum(exp(1i*2*pi*t.'*freq),2);

Задайте параметры атмосферы и создайте phased.WidebandChannel Системные object™.

lwd = 0.05;
rainrate = 5.0;
temp = 12.0;
loschannel = phased.WidebandLOSChannel('SampleRate',fs,'PropagationSpeed',c,...
    'SpecifyAtmosphere',true,'OperatingFrequency',fc,'RainRate',rainrate,...
    'LiquidWaterDensity',lwd,'Temperature',temp);

Задайте радиолокационные и целевые положения и скорости.

xradar = [0,0,0].';
vradar = [0,0,0].';
xtgt = [35,0,0].';
vtgt = [-40,0,0].';

Распространял сигнал, используя step способ.

prop_sig = loschannel(sig,xradar,xtgt,vradar,vtgt);

Постройте график распространения сигнала. Для целевой области значений 35 м задержка распространения составляет 0,11 мкс, как видно на графике.

plot(t*1e6,real(prop_sig))
grid
xlabel('Time ({\mu}s)')
ylabel('Amplitude')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Использование periodogram функция с окном Тейлора, постройте график спектров исходных и распространенных сигналов.

nfft = 1024;
nsamp = size(sig,1);
periodogram([sig prop_sig],taylorwin(nsamp),nfft,fs,'centered')
ylim([-200 0])
legend('transmitted','propagated')

Figure contains an axes. The axes with title Power Spectral Density contains 2 objects of type line. These objects represent transmitted, propagated.

Подробнее о

расширить все

Ссылки

[1] Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация ITU-R P.676-10: Ослабление атмосферными газами. 2013.

[2] Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация ITU-R P.840-6: Ослабление из-за облаков и тумана. 2013.

[3] Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация ITU-R P.838-3: Специфическая модель ослабления для дождя для использования в методах предсказания. 2005.

[4] Сейболд, Дж. Введение в распространение РФ. Нью-Йорк: Wiley & Sons, 2005.

[5] Skolnik, M. Introduction to Радиолокационные Системы, 3rd Ed. New York: McGraw-Hill, 2001.

Расширенные возможности

.
Введенный в R2016a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте