radareqsearchsnr

Диапазон-зависимый ОСШ с использованием поисковых основных уравнений радиолокации

Описание

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch) вычисляет доступное отношение сигнал/шум (ОСШ), snr, для радара наблюдения на основе области значений, range, продукт с диафрагмой мощности, pap, объем сплошного углового поиска, omega, и время поиска, tsearch.

пример

snr = radareqsearchsnr(___,Name,Value) вычисляет доступный ОСШ с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами имя-значение. Для примера, 'Loss',6 определяет потери системы как 6 децибелов.

Примеры

свернуть все

Вычислите доступное отношение сигнал/шум (ОСШ) для поискового радара в целевой области значений 1000 километров с продуктом диафрагмы мощности 3×106 Wm2. Предположим, что время поиска 10 секунд, RCS цели –10 dBsm, температура шума системы 487 Кельвин, и общая потеря системы 6 децибелы.

range = 1000e3;
pap = 3e6;
tsearch = 10;
rcs = db2pow(-10);
ts = 487;       
loss = 6;

Радар исследует область пространства с азимутами в области значений [ 0,30 ] степеней и повышения в области значений [ 0,45 ] степеней. Найдите твердый угловой объем поиска в стерадианах при помощи solidangle функция.

az = [0;30];
el = [0;45];
omega = solidangle(az,el); 

Вычислите доступный ОСШ.

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch,'RCS',rcs,'Ts',ts,'Loss',loss)
snr = 13.8182

Постройте график доступного отношения сигнал/шум (ОСШ) как функции области значений для поискового радара с продуктом апертуры мощности 2.5×106 Wm2. Включите потери пути из-за поглощения в вычисление ОСШ.

Задайте области значений как 1000 линейно распределенные значения в интервале [0,1000] километров. Предположим, что объем поиска 1.5 steradians и время поиска 12 секунд.

range = linspace(1,1000e3,1000);
pap = 2.5e6;
omega = 1.5;
tsearch = 12;

Найдите потери пути из-за атмосферного газового поглощения при помощи gaspl функция. Задайте рабочую частоту радара следующим 10 ГГц, температура 15 степени Цельсия, давление сухого воздуха как 1013 hPa и плотность водяного пара, как 7.5 g/m3.

freq = 10e9;
temp = 15;
pressure = 1013e2;
density = 7.5;
loss = gaspl(range,freq,temp,pressure,density);

Вычислите доступный ОСШ. По умолчанию целевой RCS составляет 1 квадратный метр.

snr = radareqsearchsnr(range,pap,omega,tsearch,'AtmosphericLoss',loss);

Постройте график ОСШ как функцию от области значений. Перед графическим изображением преобразуйте область значений от метров до километров.

plot(range*0.001,snr)
grid on
ylim([-10 60])
xlabel('Range (km)')
ylabel('SNR (dB)')
title('SNR vs Range')

Figure contains an axes. The axes with title SNR vs Range contains an object of type line.

Входные параметры

свернуть все

Диапазон, заданный как скаляр или J вектор положительных значений, где J - количество выборок области значений. Модули измерения указаны в метрах.

Пример: 1e5

Типы данных: double

Продукт апертуры мощности, заданное как скаляр или J вектор положительных значений. Модули указаны в Вт· м2.

Пример: 3e6

Типы данных: double

Твердый угловой объем поиска, заданный как скаляр. Модули в стерадианах.

Учитывая области значений повышений и азимутов области, можно найти твердый угловой объем поиска при помощи solidangle функция.

Пример: 0.3702

Типы данных: double

Время поиска, заданное как скаляр. Модули указаны в секундах.

Пример: 10

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри кавычек. Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'Ts',487 задает температуру шума системы 487 Кельвин

Радарное сечение цели, заданное как положительный скаляр или J вектор положительных значений. radareqsearchsnr функция принимает, что целевая RCS является неколеблющейся (случай Swerling 0). Модули указаны в квадратных метрах.

Типы данных: double

Температура шума системы, заданная как положительная скалярная величина. Модули находятся в Кельвине.

Типы данных: double

Потери системы, заданные как скаляр или J вектор вещественных значений. Модули находятся в децибелах.

Пример: 1

Типы данных: double

Односторонние потери атмосферного поглощения, заданные как скаляр или J вектор вещественных значений. Модули находятся в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Односторонний коэффициент распространения для путей передачи и приема, заданный как скаляр или J вектор вещественных значений. Модули находятся в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Пользовательские коэффициенты потерь, заданные как скаляр или J вектор вещественных значений. Эти факторы способствуют снижению энергии принимаемого сигнала и могут включать в себя зависимое от области управление временем чувствительности (STC), затмение и факторы падения луча. Модули находятся в децибелах.

Пример: [10,20]

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Доступное отношение сигнал/шум, возвращаемое в виде скаляра или J вектора-столбца реальных значений, где J - количество выборок области значений. Модули находятся в децибелах.

Подробнее о

свернуть все

Форма ОСШ поискового основного уравнения радиолокации

Форма отношения сигнал/шум поискового основного уравнения радиолокации, SNR, является:

SNR=PavAtsσF2Fc4πkTsR4La2LΩ

где условия уравнения:

  • Pav - Средняя степень передачи в ваттах

  • A - антенна эффективная апертура в квадратных метрах

  • ts - Время поиска в секундах

  • σ - неколеблющееся радиолокационное сечение цели в квадратных метрах

  • F - коэффициент одностороннего распространения для путей передачи и приема

  • Fc - Объединенные диапазонно-зависимые факторы, которые способствуют снижению энергии принимаемого сигнала

  • k - константа Больцмана

  • Ts - Температура системы в Кельвине

  • R - Дальность поражения цели в метрах. Уравнение предполагает, что радар моностатичен.

  • La - Односторонние потери атмосферного поглощения

  • L - Совокупные потери системы

  • Ω - Объем поиска в стерадианах

Вы можете вывести это уравнение на основе допущений о форме ОСШ стандартного основного уравнения радиолокации. Для получения дополнительной информации о форме ОСШ стандартного основного уравнения радиолокации см. radareqsnr функция. Таковы предположения:

  • Радар моностатичен, так что R = Rt = Rr, где Rt - расстояние от передатчика до цели и Rr - область значений от приемника до цели.

  • Время поиска - это время, необходимое передающему лучу для сканирования всего объема поиска. В результате можно выразить время поиска, ts, по объему поиска, Ω, площади луча в стерадианах, Ωt и времени задержки в секундах, Td.

    ts=TdΩΩt

  • Передающий луч антенны имеет идеальную прямоугольную форму. В результате можно выразить усиление передающей антенны, Gt, с точки зрения угловой области луча антенны.

    Gt=4πΩt

  • Приемная антенна идеальна. Это означает, что вы можете выразить коэффициент усиления приемной антенны, Gr, с точки зрения эффективной апертуры антенны, A и длины волны рабочей частоты радара, λ.

    Gr=4πAλ2

Ссылки

[1] Бартон, Дэвид Нокс. Основные уравнения радиолокации для современного радара. Artech House Radar Series. Бостон, Mass: Artech House, 2013.

[2] Скольник, Меррилл I. Введение в радиолокационные системы. Третье издание. Серия «McGraw-Hill Electrical Engineering». Бостон, Масс.Берр Ридж, IL Dubuque, IA: McGraw Hill, 2001.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Функции

Введенный в R2021a