Этот пример демонстрирует, как спроектировать датчик Радар с Синтезированной Апертурой (SAR), работающий в X-диапазоне, и вычислить его параметры. РСА использует движение антенны радара над областью цели, чтобы обеспечить изображение области цели. Синтетическая апертура создается, когда платформа РСА перемещается по целевой области, в то время как импульсы передаются и принимаются от антенны радара.
Этот пример особого внимания на проект датчика РСА, который может удовлетворять набору параметров эффективности. В нем описаны шаги для преобразования спецификаций эффективности, таких как разрешение азимута и вероятность обнаружения, в системные параметры РСА, такие как размерности антенны и степень передачи. Он моделирует расчётные параметры для режимов работы stripmap и spotlight SAR. Относительно операции stripmap, режим прожектора может обеспечить лучшее разрешение, более сильный сигнал от сцены за счет уменьшения размера сцены или скорости формирования изображения области. Пример также моделирует параметры сигнала азимута щебета.
Цель этой бортовой системы РСА - обеспечить изображение целевой области на расстоянии до 10 км от воздушной платформы с областью значений и азимута 1 м. Платформа работает на высоте 5 км и движется со скоростью 100 м/с. Желаемыми индексами эффективности являются вероятность обнаружения (Pd) и вероятность ложного предупреждения (PFA). Эти индексы должны достичь значения 0,9 для Pd и меньше, чем 1e-6 для PFA.
slantrngres = 1; % Required slant range resolution (m) azres = 1; % Required azimuth resolution (m) maxrng = 10e3; % Maximum unambiguous slant range (m) pd = 0.9; % Probability of detection pfa = 1e-6; % Probability of false alarm v = 100; % Velocity (m/s) h = 5000; % Radar altitude (m)
Нам нужно задать несколько параметров радиолокационной системы. В этом разделе, системных параметрах подобная длина синтетической апертуры для полосной карты, а также режимов прожектора, ширина полосы пропускания сигнала, которые являются ключевыми параметрами, которые определяют рабочую способность РСА системы, были выведены отдельно от таких параметров, как ширина луча, время интегрирования и скорость покрытия.
Строение сигнала
Чтобы вычислить системные параметры РСА, нам также нужно знать длину волны распространяющегося сигнала, которая связана с рабочей частотой системы. Здесь мы устанавливаем рабочую частоту 10 ГГц с учетом X-диапазона.
Используем freq2wavelen функция для вычисления длины волны распространяющегося сигнала.
freq = 10e9; % Radar Frequency within X-band (Hz) lambda = freq2wavelen(freq) % Wavelength (m)
lambda = 0.0300
Шумовая полоса сигнала преобразуется в наклонное разрешение области значений РСА, и это, в свою очередь, является решающим фактором, необходимым для различения двух целей, разделенных расстоянием. Разрешение наклонной области значений дает вам минимальное различие областей значений, необходимую для различения двух целей. Используйте rangeres2bw функция для вычисления полосы пропускания сигнала, которая определяется наклонным разрешением области значений.
pulse_bw = rangeres2bw(slantrngres) % Pulse bandwidth (Hz)pulse_bw = 149896229
РСА карты полос
Режим РСА полоски принимает фиксированное направление указания антенны радара относительно направления движения платформы. Здесь антенна указывает на широкое боковое направление.
Ориентация антенны
Угол впадины часто используется, чтобы задать направление указания антенны по повышению. Этот пример принимает, что земля достаточно плоская, так что угол впадины такой же, как угол выпаса.
Используем grazingang функция для вычисления угла выпаса из области значений.
grazang = grazingang(h,maxrng,'Flat') % Grazing angle (in degrees)
grazang = 30.0000
Размерность азимута антенны
Как мы можем решить размерность азимута антенны? Необходимое разрешение азимута часто является решающим фактором для размерности азимута антенны.
Следующий шаг - использовать sarlen и sarazres функции для анализа и вычисления длины синтетической апертуры и ее азимутального разрешения для выбора размерности азимута антенны.
dazv = [1 1.5 2 2.5 3]; % Antenna azimuth dimensions (m) striplenv = zeros(1,numel(dazv)); stripazresv = zeros(1,numel(dazv)); for i=1:numel(dazv) striplenv(i) = sarlen(maxrng,lambda,dazv(i)); stripazresv(i) = sarazres(maxrng,lambda,striplenv(i)); end helperPlotStripmapMode(stripazresv,striplenv,dazv,azres)
Как видно из рисунка выше, длина синтетической апертуры 149,9 м для режима полоски, соответствующего 1 м необходимого азимутального разрешения, может быть хорошим выбором. Самая маленькая антенна, размерность в азимуте, которую мы можем использовать для РСА полоски в этом сценарии, составляет 2 м. Однако, чтобы достичь разрешения азимута изображения менее 1 м, размерности антенны в азимуте должны быть увеличены для карты РСА режиме визуализации.
Для остальной части этого примера мы выбираем длину синтетической апертуры 149,9 м для режима полоски и размерность азимута антенны 2 м.
daz = 2
daz = 2
striplen = 149.9
striplen = 149.9000
Размерность по повышению антенны
Что мы должны использовать для принятия решения об антенне повышения размерности? Необходимая длина swath, которая должна быть отображена, часто используется, чтобы задать размерность повышения антенны. Мы принимаем swath, чтобы быть изображены на области значений 2,4 км.
Следующий шаг - использовать aperture2swath функция для анализа и вычисления длины swath для выбора размерности по повышению антенны.
rngswath = 2400; delv = [0.15 0.2 0.25 0.3 0.35]; % Elevation Dimensions (m) rangeswathv = zeros(1,numel(delv)); for i=1:numel(delv) [rangeswathv(i),crngswath] = aperture2swath(maxrng,lambda,[delv(i) daz],grazang); end clf plot(rangeswathv,delv) grid on xline(rngswath,'-.',{[num2str(round(rngswath,2)),' m']}); % Selected range swath xlabel('Swath Length (m)') ylabel('Antenna Elevation Dimension (m)')
Как видно из рисунка выше, мы выбираем размерность повышения антенны 0,25 м для режима полоски, соответствующего 2400 м необходимой длины swath в области значений, который будет отображен.
Для остальной части этого примера мы выбираем размерность повышения антенны 0,25 м.
del = 0.25
del = 0.2500
Реальная лучевая ширина и коэффициент усиления антенны
Используем ap2beamwidth функция для вычисления действительной ширины луча антенны.
realAntBeamwidth = ap2beamwidth([daz del],lambda) % [Az El] (deg)realAntBeamwidth = 2×1
0.8588
6.8707
Используем aperture2gain функция для вычисления усиления антенны.
antGain = aperture2gain(daz*del, lambda) % dBiantGain = 38.4454
Синтетическая ширина луча, время вычислений и ограничения
Приведенный выше раздел охватывал вычисление размерности антенны, полосы пропускания сигнала и ширины луча антенны радара с реальной апертурой. Упомянутые выше необходимые расчётные параметры накладывают ограничения на swath длины и коэффициента покрытия зоны.
Следующий шаг - использовать sarbeamwidth, sarinttime, sarmaxcovrate и sarmaxswath функции для вычисления синтетической ширины луча, времени интегрирования, скорости покрытия области и максимальной длины swath. Заметьте, что азимутальная лучевая ширина для системы РСА намного меньше, чем азимутальная лучевая ширина для радара с реальной апертурой.
stripsynbw = sarbeamwidth(lambda,striplen); % Synthetic beamwidth (degrees) stripinttime = sarinttime(v,striplen); % Integration time (sec) stripcovrate = sarmaxcovrate(azres,grazang); % Upper bound on coverage rate (m^2/sec) stripswlen = sarmaxswath(v,azres,grazang); % Upper bound on swath length (m) RealAntenna = [realAntBeamwidth(1); NaN; NaN; NaN]; Parameters = ["Synthetic Beamwidth";"Integration Time";"Upper Bound on Swath Length";... "Upper Bound on Area Coverage Rate"]; StripmapSAR = [stripsynbw;stripinttime;round(stripcovrate/1e6,1);round(stripswlen/1e3)]; Units = ["degrees";"sec";"km^2/sec";"km"]; sarparams = table(Parameters,RealAntenna,StripmapSAR,Units)
sarparams=4×4 table
Parameters RealAntenna StripmapSAR Units
___________________________________ ___________ ___________ __________
"Synthetic Beamwidth" 0.85884 0.0057294 "degrees"
"Integration Time" NaN 1.499 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" NaN 173.1 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" NaN 1731 "km"
Разрешение азимута, которого мы можем достичь, используя РСА в этом сценарии, составляет 1 м. Однако, чтобы достичь этой эффективности, импульсы должны быть интегрированы более 1,5 с. Верхняя граница на скорости покрытия зоны составляет 173 км ^ 2/сек. Верхняя граница максимальной длины swath, которая будет отображена, составляет 1731 км.
РСА прожектора
Spotlight РСА способен значительно расширить возможности РСА визуализации до изображений с высоким разрешением. Это возможно, так как режим прожектора гарантирует, что радиолокационная антенна косится мгновенно вокруг области, отображаемой таким образом, освещая целевую область в течение большей длительности по сравнению с режимом полоски.
Когерентный угол интегрирования
Достигнутое разрешение азимута в полосной карте РСА составляет 1 м. Разрешение прожектора РСА часто выражается в терминах когерентного угла интегрирования вектора радиолокационного борзайта, когда платформа пересекает длину синтетической апертуры.
Используем sarintang и sarlen функции для вычисления когерентного угла интегрирования и длины синтетической апертуры.
ciang = sarintang(lambda,azres) % (degrees)ciang = 0.8589
len = sarlen(maxrng,'CoherentIntegrationAngle',ciang) % (m)
len = 149.8976
Лучшее разрешение азимута, достигаемое при РСА полоски, составляет 1 м для размерности антенны 2 м в азимуте. Однако спецификация на получение разрешения 0,5 м для РСА прожектора может быть достигнута с помощью той же антенны. Это достигается путем управления радиолокационным лучом, чтобы удерживать цель в луче в течение более длительного времени и, таким образом, формировать более длинную синтетическую апертуру.
Следующий шаг - использовать sarlen и sarazres функции для анализа длины синтетической апертуры и ее азимутального разрешения по изменяющимся когерентным углам интегрирования.
spotazres = 0.5; % Azimuth resolution in spotlight SAR (m) intangv = 1:0.01:2.5; % Coherent integration angles (degrees) spotlenv = zeros(1,numel(intangv)); spotazresv = zeros(1,numel(intangv)); for i=1:numel(intangv) spotlenv(i) = sarlen(maxrng,'CoherentIntegrationAngle',intangv(i)); spotazresv(i) = sarazres(maxrng,lambda,spotlenv(i)); end helperPlotSpotlightMode(spotazresv,spotlenv,intangv,spotazres)
Как видно из рисунка выше, мы выбираем длину синтетической апертуры 300 м для режима прожектора, соответствующего 0,5 м азимутального разрешения. Для когерентного угла интегрирования 1,71 степеней разрешение азимута в режиме прожектора составляет 0,5 м. Однако, чтобы достичь аналогичного разрешения азимута в режиме полосно-карты, размерность антенны в азимуте должен быть увеличен.
Для остальной части этого примера мы выбираем длину синтетической апертуры 300 м и когерентный угол интегрирования 1,71 степеней для режима прожектора.
spotlen = 300
spotlen = 300
intang = 1.71
intang = 1.7100
Синтетическая лучевая ширина, время вычислений и ограничение
Относительно операции stripmap, режим прожектора может обеспечить лучшее разрешение, более сильный сигнал от сцены за счет уменьшения размера сцены или скорости формирования изображения области.
Используем sarbeamwidth, sarinttime, sarmaxcovrate и sarmaxswath функции для вычисления синтетической ширины луча, времени интегрирования, скорости покрытия области и максимальной длины swath. Заметьте, что коэффициент покрытия зоны, максимальная длина валика для системы SAR прожектора намного меньше, чем для SAR-карты.
spotsynbw = sarbeamwidth(lambda,spotlen); % Synthetic beamwidth (degrees) spotinttime = sarinttime(v,spotlen); % Integration time (sec) spotcovrate = sarmaxcovrate(spotazres,grazang); % Upper bound on coverage rate (m^2/sec) spotswlen = sarmaxswath(v,spotazres,grazang); % Upper bound on swath length (m) SpotlightSAR = [spotsynbw;spotinttime;round(spotcovrate/1e6,1);round(spotswlen/1e3)]; sar = table(Parameters,StripmapSAR,SpotlightSAR,Units)
sar=4×4 table
Parameters StripmapSAR SpotlightSAR Units
___________________________________ ___________ ____________ __________
"Synthetic Beamwidth" 0.0057294 0.0028628 "degrees"
"Integration Time" 1.499 3 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" 173.1 86.5 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" 1731 865 "km"
В этом разделе были выведены параметры сигнала азимута щебета, такие как скорость азимута щебета, доплеровская полоса пропускания, коэффициент сжатия луча, полоса азимута после децирпа и продукт частотной полосы азимута. Это важные параметры для разработки точного механизма обработки синтетических апертур в азимуте.
Используем sarchirprate функция для вычисления скорости азимутального щебета, при которой азимутальный сигнал изменяет частоту, когда датчик освещает рассеиватель.
azchirp = sarchirprate(maxrng,lambda,v); % (Hz/sec)Мы анализируем чувствительность скорости ЛЧМ азимута к изменениям области значений и угла Допплеровского конуса. Мы наблюдаем, что увеличение однозначной области значений действия радара уменьшает скорость ЛЧМ азимута.
dcang = 60:1:120; % Doppler cone angles (in degrees) rngv = 1e3:100:maxrng; azchirpv = zeros(length(dcang),length(rngv)); for i = 1:length(dcang) azchirpv(i,:) = sarchirprate(rngv,lambda,v,dcang(i)); end clf mesh(rngv/1e3,dcang,azchirpv) xlabel('Range (km)') ylabel('Doppler Cone Angle (degrees)') zlabel('Azimuth Chirp Rate (Hz/sec)') view([45 45]);
Используем sarscenedopbw функция для вычисления полосы пропускания сцены после азимутального децирпа. Мы принимаем размер сцены 916 м.
Wa = 916;
bwdechirp = sarscenedopbw(maxrng,lambda,v,Wa); % (Hz)Мы анализируем чувствительность полосы пропускания сцены к изменениям угла конуса Доплера.
bwdechirpv = zeros(length(dcang),1); for i = 1:length(dcang) bwdechirpv(i,:) = sarscenedopbw(maxrng,lambda,v,Wa,dcang(i)); end clf plot(dcang,bwdechirpv) grid on xlabel('Doppler Cone Angle (degrees)') ylabel('Azimuth Bandwidth after Dechirp (Hz)')
Далее мы используем sarpointdopbw и sarbeamcompratio функции для вычисления доплеровской полосы пропускания принимаемого сигнала от точки рассеивателя и степени сжатия луча. Заметьте, что доплеровская полоса пропускания, коэффициент сжатия луча для системы РСА прожектора, намного больше, чем для карты РСА полоски.
Стрипмап- РСА
stripbwchirp = sarpointdopbw(v,azres); % (Hz) striptbwaz = bwdechirp*stripinttime; % Unitless stripbcr = sarbeamcompratio(maxrng,lambda,striplen,Wa); % Unitless
РСА прожектора
spotbwchirp = sarpointdopbw(v,spotazres); % (Hz) spottbwaz = bwdechirp*spotinttime; % Unitless spotbcr = sarbeamcompratio(maxrng,lambda,spotlen,Wa); % Unitless Parameters = ["Doppler Bandwidth from Point Scatterer";"Azimuth Time-Bandwidth Product";... "Beam Compression Ratio";"Azimuth Chirp Rate";"Azimuth Bandwidth after Dechirp"]; StripmapSAR = [stripbwchirp;striptbwaz;stripbcr;round(azchirp);bwdechirp]; SpotlightSAR = [spotbwchirp;round(spottbwaz);round(spotbcr);round(azchirp);bwdechirp]; Units = ["Hz";"unitless";"unitless";"Hz/sec";"Hz"]; r = table(Parameters,StripmapSAR,SpotlightSAR,Units)
r=5×4 table
Parameters StripmapSAR SpotlightSAR Units
________________________________________ ___________ ____________ __________
"Doppler Bandwidth from Point Scatterer" 100 200 "Hz"
"Azimuth Time-Bandwidth Product" 916.02 1833 "unitless"
"Beam Compression Ratio" 916.02 1833 "unitless"
"Azimuth Chirp Rate" 67 67 "Hz/sec"
"Azimuth Bandwidth after Dechirp" 611.09 611.09 "Hz"
Следующий раздел оценивает пиковые степени, которые должны быть переданы с использованием степени формы основного уравнения радиолокации для РСА stripmap. Необходимая пиковая степень связана со многими факторами, включая максимальную однозначную область значений, необходимый ОСШ в приемник и ширину импульса формы волны. Среди этих факторов необходимый ОСШ в приемнике определяется целью проекта Pd и PFA. Моделируем и оцениваем целевую RCS, PRF и различные источники усиления и потерь для радиолокационной системы и ее окружения. Сначала мы вычисляем ОСШ, требуемый в приемнике.
Приемник
Отношение между Pd, PFA и ОСШ может быть лучше всего представлено кривому приемнику рабочих характеристик (ROC).
snr_db = [-inf, 0, 3, 10, 13]; rocsnr(snr_db);
Кривые ROC дают понять, что, чтобы удовлетворить целям проекта PFA = 1e-6 и Pd = 0.9, ОСШ полученного сигнала должен превысить 13 дБ. Вышеописанный подход считывает значение ОСШ из кривой, но часто желательно вычислить только необходимое значение. Используя уравнение Альберсхайма, необходимый ОСШ может быть получен как
snr_min = albersheim(pd, pfa)
snr_min = 13.1145
Целевая RCS
Используем landreflectivity функция для вычисления отражательной способности a.k.a. нормированное радиолокационное сечение (NRCS) для заданного угла выпаса и рабочей частоты. Целевая RCS в плоскости наземного изображения вычисляется с помощью sarSurfaceRCS и принимая во внимание разрешение радара.
landType = "Smooth"; nrcs = landreflectivity(landType,grazang,freq); % Calculate normalized RCS of smooth land with no vegetation tgtrcs = sarSurfaceRCS(nrcs,[slantrngres azres],grazang);
Верхняя и нижняя границы PRF
Используем sarprfbounds функция для определения минимальных и максимальных значений PRF для swath области значений и азимутального разрешения с учетом радиолокационной скорости и угла выпаса.
[prfminv, prfmax] = sarprfbounds(v,azres,rngswath,grazang)
prfminv = 100
prfmax = 6.7268e+04
Выбор PRF
PRF обычно программируется и может быть оптимизирован для каждой миссии. Используем sarprf функция для вычисления PRF радара на основе радиолокационной скорости и действительной размерности антенны по азимуту. Зададим коэффициент постоянного схода в качестве запаса прочности, чтобы предотвратить сглаживание основных возвратов в интервале PRF. Если PRF установлен слишком низко, радар будет страдать от лепестков решетки и неоднозначностей Доплера. Если PRF установлен слишком высоким, измерения области значений будут неоднозначными.
prf = sarprf(v,daz,'RollOff',1.5)prf = 150
Выбранный PRF находится в границах PRF.
Обработка коэффициентов усиления
Используем matchinggain функция для вычисления усиления обработки области значений из-за уменьшения шумовой полосы после согласованного фильтра.
d = 0.05; % 5 percent duty cycle pw = (1/prf)*d; % Effective pulse width (sec) rnggain = matchinggain(pw,pulse_bw) % Range processing gain (dB)
rnggain = 46.9867
Используем sarazgain функция для вычисления коэффициента усиления обработки азимута из-за когерентного интегрирования импульсов.
azgain = sarazgain(maxrng,lambda,v,azres,prf); % Az processing gain (dB)Потери и коэффициент шума
Используем noisefigure функция для оценки шумового рисунка каскадных каскадов приемника. Мы принимаем 7 этапов со следующими значениями:
Stage 1 LNA: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = 15.0
Stage 2 RF Filter: Noise Figure = 0.5 dB, Gain = -0.5
Stage 3 Mixer: Noise Figure = 5.0 dB, Gain = -7.0
Stage 4 IF Filter: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = -1.0
Stage 5 IF Preamplifier: Noise Figure = 0.6 dB, Gain = 15.0
Stage 6 IF Stages: Noise Figure = 1.0 dB, Gain = 20.0
Stage 7 Phase Detectors: Noise Figure = 6.0 dB, Gain = -5.0
nf = [1.0, 0.5, 5.0, 1.0, 0.6, 1.0, 6.0]; % dB g = [15.0, -0.5, -7.0, -1.0, 15.0, 20.0, -5.0]; % dB cnf = noisefigure(nf, g)
cnf = 1.5252
Используем radarpropfactor функция для вычисления одностороннего коэффициента распространения радара по гладкой местности.
[hgtsd, beta0, vegType] = landroughness('Smooth'); tgtheight = hgtsd; Re = effearthradius(maxrng,h,tgtheight); propf = radarpropfactor(maxrng,freq,h,tgtheight,'EffectiveEarthradius',Re,'TiltAngle',grazang,... 'ElevationBeamwidth',realAntBeamwidth(2),'SurfaceHeightStandardDeviation',hgtsd,'SurfaceSlope',beta0,... 'VegetationType',vegType)
propf = -0.0042
Используем tropopl функция для вычисления потерь от атмосферного газового поглощения.
atmoLoss = tropopl(maxrng,freq,tgtheight,grazang)
atmoLoss = 0.0733
Передайте Степень
Используем radareqsarpow функция для вычисления пиковой степени с РСА основного уравнения радиолокации. Могут быть указаны дополнительные потери и факторы, включая потери формы луча азимута, потери окна, потери передачи и потери линии приема. Мы оцениваем потери формы луча с beamloss функция, и мы используем 5 дБ для всех других фиксированных потерь вместе взятых. Для этого анализа мы используем (самую слабую) «Гладкую» наземную цель. Конечное время набора данных ограничивает общую собранную энергию, и обработка сигнала в радаре увеличивает ОСШ в изображении РСА на два основных фактора усиления. Первый из-за импульсного сжатия, а второй из-за когерентного объединения эхо-сигналов от нескольких импульсов.
imgsnr = snr_min + rnggain + azgain; % (dB) Lb = beamloss; customLoss = 5; % dB sntemp = systemp(cnf); % Noise Temperature Pt = radareqsarpow(maxrng,lambda,imgsnr,pw,rnggain,azgain,'Gain',antGain,'RCS',tgtrcs,... 'AtmosphericLoss',atmoLoss,'Loss',cnf,'PropagationFactor',propf,... 'Ts',sntemp,'CustomFactor',-Lb-customLoss)
Pt = 535.1030
Этот пример демонстрирует аспекты, которые должны быть рассчитаны для разработки системы РСА X-диапазона, которая может работать в режиме stripmap и spotlight. Пример демонстрирует, что та же система РСА может работать в полосатых и прожекторных режимах и достигать меняющихся уровней разрешения в зависимости от требований за счет других параметров. Мы проанализировали и отобрали размерности антенны для достижения требуемых разрешений. Мы оценили усиления антенны, время вычислений, ограничения и параметры сигнала азимута. Затем мы оценили необходимые ОСШ, RCS цели, PRF, усиления и потери обработки в радаре и его окружении. Наконец, мы использовали уравнение РСА, чтобы вычислить пиковую степень передачи.
Parameters = ["Antenna Dimension in Azimuth";"Antenna Dimension in Elevation";"Synthetic Aperture Length";... "Azimuth Resolution";"Synthetic Beamwidth";"Integration Time";"Upper Bound on Swath Length";... "Upper Bound on Area Coverage Rate";"Coherent Integration Angle";"Doppler Bandwidth from Point Scatterer";... "Azimuth Time-Bandwidth Product";"Beam Compression Ratio";"Azimuth Chirp Rate";"Azimuth Bandwidth after Dechirp"]; Stripmap = [daz;del;striplen;azres;stripsynbw;stripinttime;round(stripcovrate/1e6,1);round(stripswlen/1e3);... NaN;stripbwchirp;striptbwaz;stripbcr;round(azchirp);bwdechirp]; Spotlight = [daz;del;spotlen;spotazres;spotsynbw;spotinttime;round(spotcovrate/1e6,1);round(spotswlen/1e3);... intang;spotbwchirp;round(spottbwaz);round(spotbcr);round(azchirp);bwdechirp]; Units = ["m";"m";"m";"m";"degrees";"sec";"km^2/sec";"km";"degrees";"Hz";"unitless";... "unitless";"Hz/sec";"Hz"]; T = table(Parameters,Stripmap,Spotlight,Units)
T=14×4 table
Parameters Stripmap Spotlight Units
________________________________________ _________ _________ __________
"Antenna Dimension in Azimuth" 2 2 "m"
"Antenna Dimension in Elevation" 0.25 0.25 "m"
"Synthetic Aperture Length" 149.9 300 "m"
"Azimuth Resolution" 1 0.5 "m"
"Synthetic Beamwidth" 0.0057294 0.0028628 "degrees"
"Integration Time" 1.499 3 "sec"
"Upper Bound on Swath Length" 173.1 86.5 "km^2/sec"
"Upper Bound on Area Coverage Rate" 1731 865 "km"
"Coherent Integration Angle" NaN 1.71 "degrees"
"Doppler Bandwidth from Point Scatterer" 100 200 "Hz"
"Azimuth Time-Bandwidth Product" 916.02 1833 "unitless"
"Beam Compression Ratio" 916.02 1833 "unitless"
"Azimuth Chirp Rate" 67 67 "Hz/sec"
"Azimuth Bandwidth after Dechirp" 611.09 611.09 "Hz"
[1] Каррара, Уолтер Г., Рональд М. Майевский и Рон С. Гудман. Spotlight Радара с синтезированной апертурой: Алгоритмы обработки сигналов. Бостон: Артек Хаус, 1995.
Вспомогательные функции
helperPlotStripmapMode
function helperPlotStripmapMode(stripazresv,striplenv,dazv,azres) % Plot azimuth resolution vs. synthetic aperture length subplot(1,2,1) plot(stripazresv,striplenv) grid on xline(azres,'-.',{[num2str(round(azres)),' m']}); % Selected azimuth resolution xlabel('Azimuth or Cross-range Resolution (m)') ylabel('Synthetic Length (m)') stripidx = find(abs(striplenv-150)<1); % Index corresponding to required azimuth resolution % Plot synthetic aperture length vs. antenna azimuth dimensions subplot(1,2,2) plot(striplenv,dazv) grid on xline(striplenv(stripidx),'-.',{[num2str(round(striplenv(stripidx),2)),' m']}); % Selected synthetic length xlabel('Synthetic Length (m)') ylabel('Antenna Azimuth Dimension (m)') end
helperPlotSpotlightMode
function helperPlotSpotlightMode(spotazresv,spotlenv,intangv,spotazres) % Plot azimuth resolution vs. synthetic aperture length subplot(1,2,1) plot(spotazresv,spotlenv) grid on xline(0.5,'-.',{[num2str(round(spotazres,2)),' m']}); % Selected azimuth resolution xlabel('Azimuth or Cross-range Resolution (m)') ylabel('Synthetic Length (m)') spotidx = find(abs(spotlenv-300)<1); % Index corresponding to 0.5 m azimuth resolution % Plot synthetic aperture length vs. coherent integration angles subplot(1,2,2) plot(spotlenv,intangv) grid on xline(spotlenv(spotidx),'-.',{[num2str(round(spotlenv(spotidx))),' m']}); % Selected synthetic length xlabel('Synthetic Length (m)') ylabel('Coherent Integration Angle (degrees)') end