Область Setup

Сначала настройте радиолокационную систему с некоторыми базовыми параметрами. Вся радиолокационная система аналогична той, которая показана в проекте для улучшения эффективности области значений существующей системы.

fs = 6e6;
bw = 3e6;
c = 3e8;
fc = 10e9;
prf = 18750;
num_pulse_int = 10;

[waveform,transmitter,radiator,collector,receiver,sensormotion,...
    target,tgtmotion,channel,matchedfilter,tvg,threshold] = ...
    helperRadarStreamExampleSystemSetup(fs,bw,prf,fc,c);

Системная симуляция

Затем запустите симуляцию для 100 импульсов. Во время этой симуляции четыре временных диапазона используются, чтобы наблюдать сигналы на различных этапах. Первые три области отображают переданный сигнал, принятый сигнал и сигнал после согласования и регулируемый усилением для 10-импульсов. Несмотря на то, что переданный сигнал является последовательностью импульсов большой мощности, область 2 показывает намного более слабый принятый сигнал из-за потерь распространения. Этот сигнал не может быть обнаружен с помощью предустановленного порога обнаружения. Даже после согласованной фильтрации и компенсации усиления все еще трудно обнаружить все три цели.

% pre-allocation
fast_time_grid = 0:1/fs:1/prf-1/fs;
num_pulse_samples = numel(fast_time_grid);
rx_pulses = complex(zeros(num_pulse_samples,num_pulse_int));
mf_pulses = complex(zeros(num_pulse_samples,num_pulse_int));
detect_pulse = zeros(num_pulse_samples,1);

% simulation loop
for m = 1:10*num_pulse_int

    % Update sensor and target positions
    [sensorpos,sensorvel] = sensormotion(1/prf);
    [tgtpos,tgtvel] = tgtmotion(1/prf);

    % Calculate the target angles as seen by the sensor
    [tgtrng,tgtang] = rangeangle(tgtpos,sensorpos);

    % Simulate propagation of pulse in direction of targets
    pulse = waveform();
    [pulse,txstatus] = transmitter(pulse);
    txsig = radiator(pulse,tgtang);
    txsig = channel(txsig,sensorpos,tgtpos,sensorvel,tgtvel);

    % Reflect pulse off of targets
    tgtsig = target(txsig);

    % Receive target returns at sensor
    rxsig = collector(tgtsig,tgtang);
    nn = mod(m-1,num_pulse_int)+1;
    rx_pulses(:,nn) = receiver(rxsig,~(txstatus>0));

    % Detection processing
    mf_pulses(:,nn) = matchedfilter(rx_pulses(:,nn));
    mf_pulses(:,nn) = tvg(mf_pulses(:,nn));

    % Perform pulse integration every 'num_pulse_int' pulses
    if nn == num_pulse_int
        detect_pulse = pulsint(mf_pulses,'noncoherent');
    end

    helperRadarStreamDisplay(pulse,abs(rx_pulses(:,nn)),...
        abs(mf_pulses(:,nn)),detect_pulse,...
        sqrt(threshold)*ones(num_pulse_samples,1));
end

Улучшите скорость симуляции, используя генерацию кода

Поскольку радиолокационные системы требуют интенсивной обработки, скорость симуляции является основной проблемой. После того, как вы запустили 100 импульсов, чтобы проверить ваш код, вы, возможно, захотите запустить 1000 импульсов. Когда вы запускаете симуляцию в интерпретированном режиме MATLAB, можно измерить прошедшее время, используя:

tic;
helperRadarStreamRun;
time_interpreted = toc

time_interpreted =

    3.4775

Если симуляция слишком медленная, можно ускорить ее с помощью MATLAB Coder™. MATLAB Coder может сгенерировать скомпилированный код MATLAB ®, что приводит к значительному улучшению скорости обработки. В этом примере MATLAB Coder генерирует функцию helperRadarStreamRun_mex из функции helperRadarStreamRun. Используемая команда показана ниже:

codegen helperRadarStreamRun.m

Когда вызывается версия mex, скорость симуляции улучшается.

tic;
helperRadarStreamRun_mex;
time_compiled = toc

time_compiled =

    0.7795

Улучшение скорости зависит от нескольких факторов, таких как скорость центрального процессора машины и доступная память, но обычно увеличивается в 3-4 раза. Обратите внимание, что визуализация данных с помощью возможностей не ускоряется MATLAB Coder и все еще обрабатывается интерпретатором MATLAB. Если визуализация не является критической для вашей симуляции, то можно удалить их для дальнейшего улучшения скорости.

Ниже приводятся несколько компромиссов, которые следует учитывать при принятии этого подхода:

Сводные данные

Этот пример показывает, как выполнить симуляцию радиолокационной системы в потоковом режиме. Также показано, как генерация кода может использоваться для ускорения симуляции. Компромисс между использованием сгенерированного кода и кода MATLAB обсуждается в конце.