Системный объект: phased.WidebandBackscatterRadarTarget
Пакет: поэтапный
Обратное рассеяние широкополосный сигнал от радарной цели
Примечание
В качестве альтернативы вместо того, чтобы использовать step метод, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполните эквивалентные операции.
refl_sig = step(target,sig,ang)refl_sig, из инцидента неполяризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к false и Model свойство к 'Nonfluctuating'. В этом случае значения заданы в RCSPattern свойство используется для расчета значения ЭПР в инциденте и отраженных направлениях, ang.
refl_sig = step(target,sig,ang,update)update управлять, обновить ли значения ЭПР. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к false и Model свойство к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update true, сгенерировано новое значение ЭПР. Если update false, предыдущее значение ЭПР используется.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes)refl_sig, из инцидента поляризованный сигнал, sig. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization к true и Model свойство к 'Nonfluctuating'. Значения заданы в ShhPattern, SvvPattern, и ShvPattern свойства используются для расчета матрицы обратного рассеяния в инцидентных направлениях, ang. laxes аргумент указывает, что система локальной координаты раньше задавала горизонтальные и вертикальные компоненты поляризации.
refl_sig = step(target,sig,ang,laxes,update)update аргумент, чтобы управлять, обновить ли значения матрицы рассеяния. Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете EnablePolarization свойство к true и Model свойство к одной из колеблющихся моделей RCS: 'Swerling1', 'Swerling2', 'Swerling3', или 'Swerling4'. Если update true, сгенерировано новое значение ЭПР. Если update false, предыдущее значение ЭПР используется.
Примечание
Объект выполняет инициализацию в первый раз, когда объект выполняется. Эта инициализация блокирует ненастраиваемые свойства и входные технические требования, такие как размерности, сложность и тип данных входных данных. Если вы изменяете ненастраиваемое свойство или входную спецификацию, Системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить ненастраиваемые свойства или входные параметры, необходимо сначала вызвать release метод, чтобы разблокировать объект.
Вычислите отраженный радарный сигнал от не колеблющейся цели точки, имеющей пик ЭПР 10,0 м^2. Используйте простой шаблон ЭПР цели для иллюстративных целей. Действительные шаблоны ЭПР более сложны. Шаблон ЭПР покрывает область значений углов от степени в области азимута и степени в области вертикального изменения. ЭПР достигает максимума в 20 азимутах степеней и 10 вертикальных изменениях степеней. ЭПР также имеет зависимость частоты и задан на 5 частотах в полосе пропускания сигнала. Примите, что рабочая частота радара составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM, имеющей полосу пропускания на 20 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100e6; bw = 20e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform(); n = size(wav,1); plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav),'b') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') grid
Создайте шаблон ЭПР на пяти различных частотах в полосе пропускания сигнала с помощью упрощенной зависимости частоты. Зависимость частоты является единицей на рабочей частоте и уменьшается вне той частоты. Реалистические зависимости от частоты более сложны. Постройте шаблон ЭПР для одной из частот.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azpattern = [10.0:0.5:30.0]; elpattern = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 10.0*cosd(4*(elpattern - elmax))'*cosd(4*(azpattern - azmax)); for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azpattern,elpattern,abs(rcspattern(:,:,1))) axis image axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)')
Создайте phased.WidebandBackscatterRadarTarget Система object™.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Nonfluctuating', ... 'AzimuthAngles',azpattern,'ElevationAngles',elpattern,... 'RCSPattern',rcspattern,'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32, ... 'FrequencyVector',fvec);
Для последовательности инцидентных углов азимута при постоянном вертикальном изменении найдите и постройте отраженную амплитуду сигнала.
az0 = 13.0; el = 10.0; az = az0 + [0:2:20]; naz = length(az); magsig = zeros(1,naz); for k = 1:naz y = target(wav,[az(k);el]); magsig(k) = max(abs(y)); end plot(az,magsig,'r.') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Scattered Signal Amplitude') grid
Вычислите отраженный радарный сигнал от Swerling 4, колеблющегося цель точки с пиком ЭПР 0,1 м^2. Используйте простой шаблон ЭПР цели для иллюстративных целей. Действительные шаблоны ЭПР более сложны. Шаблон ЭПР покрывает область значений углов от 10 30 градусов в области азимута и 5 15 градусов в области вертикального изменения. ЭПР достигает максимума в 20 градусах в области азимута и 10 градусах в области вертикального изменения в значении 0,1 м^2. ЭПР также имеет зависимость частоты и задан на пяти частотах в полосе пропускания сигнала. Примите, что рабочая частота радара составляет 100 МГц и что сигнал является линейной формой волны FM с полосой пропускания на 20 МГц. Частота дискретизации составляет 50 МГц.
Создайте и постройте широкополосный сигнал.
c = physconst('LightSpeed'); fs = 50e6; pw = 20e-6; PRF = 1/(2*pw); fc = 100.0e6; bw = 20.0e6; waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'PulseWidth',pw, ... 'PRF',PRF,'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1,'SweepBandwidth',bw, ... 'SweepDirection','Down','Envelope','Rectangular','SweepInterval', ... 'Symmetric'); wav = waveform();
Создайте шаблон ЭПР на пяти различных частотах в полосе пропускания сигнала с помощью простой зависимости частоты. Зависимость частоты спроектирована, чтобы быть единицей на рабочей частоте и уменьшиться вне той полосы. Реалистические зависимости от частоты более сложны.
fvec = fc + [-fs/2,-fs/4,0,fs/4,fs/2]; fdep = cos(3*(1 - fvec/fc)); azmax = 20.0; elmax = 10.0; azangs = [10.0:0.5:30.0]; elangs = [5.0:0.5:15.0]; rcspattern0 = 0.1*(cosd((elangs - elmax))'*cosd((azangs - azmax))).^2; for k = 1:5 rcspattern(:,:,k) = rcspattern0*fdep(k); end imagesc(azangs,elangs,abs(rcspattern(:,:,5))) axis image axis xy axis tight title('RCS') xlabel('Azimuth (deg)') ylabel('Elevation (deg)') colorbar
Создайте phased.WidebandBackscatterRadarTarget Система object™.
target = phased.WidebandBackscatterRadarTarget('Model','Swerling4', ... 'SeedSource','Property','Seed',100213,'AzimuthAngles',azangs, ... 'ElevationAngles',elangs,'RCSPattern',rcspattern, ... 'OperatingFrequency',fc,'NumSubbands',32,'FrequencyVector',fvec);
Найдите и постройте 100 выборок инцидентного сигнала и двух последовательных отраженных сигналов в 10 градусах в области азимута и 10 градусах в области вертикального изменения. Обновите ЭПР при каждом выполнении Системы object™.
az = 10.0; el = 10.0; refl_wav1 = target(wav,[az;el],true); refl_wav2 = target(wav,[az;el],true); n = 100; plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(wav(1:n))) hold on plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav1(1:n)),'.') plot([0:(n-1)]/fs*1e6,real(refl_wav2(1:n)),'.') hold off legend('Incident Signal','First Backscattered Signal','Second Backscattered Signal') xlabel('Time (\mu s)') ylabel('Waveform Magnitude') title('Swerling 4 RCS')
