Область значений и угловое вычисление
Функция rangeangle определяет длину пути распространения и направление контура сигнала от исходной точки, или набор источника указывает на контрольную точку. Функция поддерживает две модели распространения – модель свободного пространства и модель 2D луча. Модель свободного пространства является одним путем угла обзора от исходной точки до контрольной точки. 2D луч многопутевая модель генерирует два пути. Первый путь следует за путем свободного пространства. Второй путь является отраженным путем от граничной плоскости в z = 0. Направления контура заданы или относительно глобальной системы координат в контрольной точке или относительно системы локальной координаты в контрольной точке. Расстояния и углы в контрольной точке не зависят, на которое направление сигнал перемещается вдоль пути.
[ возвращает длину пути распространения, rng,ang]
= rangeangle(pos)rng, и направляющие углы, ang, из пути прохождения сигнала от исходной точки или набора исходных точек, pos, до начала координат глобальной системы координат. Направляющие углы являются азимутом и вертикальным изменением относительно осей глобальной координаты в начале координат. Сигналы следуют за путем угла обзора от исходной точки до начала координат. Путь угла обзора соответствует геометрической прямой линии между точками.
[ также задает контрольную точку или набор контрольных точек, rng,ang]
= rangeangle(pos,refpos)refposrng теперь содержит длину пути распространения от исходных точек до контрольных точек. Направляющие углы являются азимутом и вертикальным изменением относительно осей глобальной координаты в контрольных точках. Можно задать несколько точек и несколько контрольных точек.
[, также задает модель распространения. Когда rng,ang]
= rangeangle(___,model)model установлен в 'freespace', сигнал распространяет вдоль пути угла обзора от исходной точки до точки приема. Когда model установлен в 'two-ray', сигнал распространяет вдоль двух путей от исходной точки до точки приема. Первый путь является путем угла обзора. Второй путь является отражающимся путем. В этом случае функция возвращает расстояния и углы для двух путей для каждой исходной точки и соответствующей контрольной точки.
|
Исходное положение точки в виде вектора 3 на 1 с действительным знаком или 3 с действительным знаком N матрицей. Матрица A представляет несколько исходных точек. Столбцы содержат Декартовы координаты точек N в форме Когда Модули положения являются метрами. |
|
Положение контрольной точки в виде вектора 3 на 1 с действительным знаком или 3 с действительным знаком N матрицей. Матрица A представляет несколько контрольных точек. Столбцы содержат Декартовы координаты точек N ins форма Когда Модули положения являются метрами. Значение по умолчанию: |
|
Системные оси локальной координаты в виде 3х3 матрицы с действительным знаком или 3 3 N массивом. Для массива каждая страница соответствует локальной координате оси в каждой контрольной точке. Столбцы в Значение по умолчанию: |
|
Модель Propagation в виде Значение по умолчанию: |
|
Область значений распространения, возвращенная как 1 с действительным знаком N вектором или 1 с действительным знаком 2N вектором. Когда Когда |
|
Азимут и углы возвышения, возвращенные как 2 N матрицей или 2 2N матрицей. Каждый столбец представляет направляющий угол в форме Когда Когда Угловые модули в градусах. |
Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры от источника.
TargetLoc = [1000;2000;50]; [tgtrng,tgtang] = rangeangle(TargetLoc)
tgtrng = 2.2366e+03
tgtang = 2×1
63.4349
1.2810
Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры относительно локального источника в (100,100,10) метры.
TargetLoc = [1000;2000;50]; Origin = [100;100;10]; [tgtrng,tgtang] = rangeangle(TargetLoc,Origin)
tgtrng = 2.1028e+03
tgtang = 2×1
64.6538
1.0900
Вычислите область значений и угол цели, расположенной в (1000,2000,50) метры, но относительно системного источника локальной координаты в (100,100,10) метры. Выберите систему координат локальной координаты, которая вращается об оси z на 45 ° от осей глобальной координаты.
targetpos = [1000;2000;50]; origin = [100;100;10]; refaxes = [1/sqrt(2) -1/sqrt(2) 0; 1/sqrt(2) 1/sqrt(2) 0; 0 0 1]; [tgtrng,tgtang] = rangeangle(targetpos,origin,refaxes)
tgtrng = 2.1028e+03
tgtang = 2×1
19.6538
1.0900
Вычислите расстояния распространения 2D луча и углы падения лучей из источника, расположенного в (1000 1000 500) метры от источника. Приемник расположен в (100,100,200) метры от источника.
sourceLoc = [1000;1000;500];
receiverLoc = [100;100;200];
[sourcerngs,sourceangs] = rangeangle(sourceLoc,receiverLoc,'two-ray')sourcerngs = 1×2
103 ×
1.3077 1.4526
sourceangs = 2×2
45.0000 45.0000
13.2627 -28.8096
Найдите область значений и угол той же цели с тем же источником, но относительно локальной координаты оси. Оси локальной координаты вращаются вокруг оси z 45 градусами осей глобальной координаты.
refaxes = rotz(45);
[sourcerngs,sourceangs] = rangeangle(sourceLoc,receiverLoc,refaxes,'two-ray')sourcerngs = 1×2
103 ×
1.3077 1.4526
sourceangs = 2×2
0 0
13.2627 -28.8096
Вычислите области значений и углы двух целей, расположенных в (1000,200,500) и (2500,80,-100) метры относительно двух локальных источников в (100,300,-40) и (500,-60,10) метры. Задайте два различных набора локальных осей.
targetPos = [1000,2500;200,80;500,-100]; origins = [100,500;300,-60;-40,10]; ax(:,:,1) = rotx(40)*rotz(10); ax(:,:,2) = roty(5)*rotx(10); [tgtrng,tgtang] = rangeangle(targetPos,origins,ax)
tgtrng = 1×2
103 ×
1.0543 2.0079
tgtang = 2×2
6.7285 4.2597
26.9567 1.1254
rangeangle функция возвращает расстояние пути и углы пути или в системах глобальной или в локальной координаты. Каждый элемент антенны или микрофона и массив имеют шаблон усиления, который описывается в локальных угловых координатах азимута и вертикального изменения. Как элемент или массив перемещается или вращается, шаблон усиления несут с ним. Чтобы определить силу сигнала, необходимо знать угол, который путь прохождения сигнала делает относительно локальных угловых координат элемента или массива. По умолчанию, rangeangle функция определяет угол, который путь прохождения сигнала делает относительно глобальных координат. Если вы добавляете refaxes аргумент, можно вычислить углы относительно локальных координат. Как рисунок, этот рисунок показывает универсальный прямоугольный массив (URA) 5 на 5, вращаемый от глобальных координат (xyz) с помощью refaxes. Ось x' системы локальной координаты (x'y'z') выравнивается с основной осью массива и перемещается, когда массив перемещается. Длина пути независима от ориентации. Глобальная система координат задает азимут и углы вертикальных изменений, (Φ,θ) и система локальной координаты задают азимут и углы вертикальных изменений (Φ',θ').
Оси локальной и глобальной координаты
Канал распространения 2D луча является следующим, подходят в сложности от канала свободного пространства, и самый простой случай многопутевой среды распространения. Канал свободного пространства моделирует прямолинейный путь угла обзора от точки 1 до точки 2. В канале 2D луча носитель задан как гомогенный, изотропный носитель с отражающимся плоским контуром. Контур всегда устанавливается в z = 0. Существует самое большее два распространения лучей от точки 1 до точки 2. Первый путь к лучу распространяет вдоль того же пути угла обзора как в канале свободного пространства (см. phased.FreeSpace Система object™). Путь угла обзора часто называется прямым путем. Второй луч отражается от контура прежде, чем распространить к точке 2. Согласно Закону Отражения, угол отражения равняется углу падения. В ближних симуляциях, таких как системы сотовой связи и автомобильные радары, можно принять, что отражающаяся поверхность, земля или океанская поверхность, является плоской.
Фигура иллюстрирует два пути к распространению. От исходного положения, ss, и положения приемника, sr, можно вычислить углы падения обоих путей, θ′los и θ′rp. Углы падения являются вертикальным изменением и углами азимута прибывающего излучения относительно системы локальной координаты. В этом случае система локальной координаты совпадает с глобальной системой координат. Можно также вычислить углы передачи, θlos и θrp. В глобальных координатах угол отражения за пределами совпадает с углами θrp и θ′rp. Отражательный угол важен, чтобы знать, когда вы используете зависимые углом данные отражательной потери. Можно определить отражательный угол при помощи rangeangle функция и установка ссылочных осей к глобальной системе координат. Общая длина пути для пути угла обзора показана на рисунке Rlos, который равен геометрическому расстоянию между источником и приемником. Общей длиной пути для отраженного пути является Rrp= R1 + R2. Количество L является наземной областью значений между источником и приемником.
Можно легко вывести точные формулы для длин пути и углов в терминах наземной области значений и высот объекта в глобальной системе координат.
global2localcoord | local2globalcoord | azel2uv | azel2phitheta