Exponenta Banner

Radar Designer

Радарные прибыли и убытки модели и оценивают эффективность в различных средах

расширьте все на странице

Описание

Приложение Radar Designer является интерактивным инструментом, который помогает инженерам и системным аналитикам из высокоуровневого проекта и оценки радиолокационных систем на ранней стадии радарной разработки. Используя приложение, вы можете:

  • Оцените и сравните несколько радарных проектов на одном сеансе

  • Добавьте умный радар, среду, и предназначайтесь для Настроек Radar Designer, чтобы начать ваш анализ

  • Включите воздействие на окружающую среду из-за искривления Земли, атмосферы, ландшафта и осадков

  • Добавьте пользовательские эффективные площади рассеивания цели, антенну/модели массивов, и и независимые от области значений и зависимые областью значений потери

  • Экспортируйте и сохраните результаты, сеансы, модели и графики продолжить ваш анализ

Radar Designer app

Откройте приложение Radar Designer

  • MATLAB® Панель инструментов: На вкладке Apps, под Signal Processing and Communications, кликают по значку приложения.

  • Командная строка MATLAB: Войти radarDesigner.

Примеры

развернуть все

Спроектируйте радар, чтобы установить сверху грузовика. Настройте расчетные параметры, таким образом, радар может работать в туманных условиях и все еще сделать объективную область значений. Экспортируйте сеанс проекта в рабочее пространство MATLAB.

Открытый Radar Designer. В командной строке ввести

radarDesigner
Запустите радарный сеанс проекта. На панели инструментов нажмите New Session и выберите Automotive Radar опция. Приложение задает типичный радарный проект, цель и параметры среды.

Automotive radar design first figure

Радар, который вы проектируете, должен быть установлен 3 метра над землей. На Radar перейдите в Antenna and Scanning разделите, измените Antenna Height с 1 метра до 3 метров.

На Environment перейдите в Precipitation разделите, задайте Precipitation Type как Fog и набор Fog Density к Heavy.

Как SNR vs Range график и Metrics and Requirements таблица show, радар удовлетворяет, пороговый максимум располагаются, но далек от желаемой максимальной области значений 300 метров.

Automotive radar design second figure

Увеличьте переданную степень достигнуть более высокой максимальной области значений. На Radar перейдите в Main разделите, увеличьте Peak Power к 4e-05 kW. График и таблица show, что радар удовлетворяет требованию новым значением степени.

Automotive radar design third figure

Экспортируйте радарный проект в рабочее пространство MATLAB. На панели инструментов нажмите Export и выберите Generate Metrics Report сгенерировать отформатированный отчет числовых метрик.

Связанные примеры

Параметры

Радар, цель и среда

Чтобы включить параметры Radar, нажмите New Session на панели инструментов приложения, чтобы загрузить одну из встроенных Настроек Radar Designer. Используйте раздел Radars панели инструментов приложения, чтобы добавить, скопировать, или удалить радарные проекты во время сеанса.

  • Используйте список Current Radar, чтобы переключиться между различными радарными проектами в одном сеансе.

  • Используйте поле Name, чтобы изменить название в настоящее время выбранного радара.

Используйте эти параметры, чтобы задать импульс и настройки несущей, такие как несущая частота и переданная степень.

ПараметрОписание
Несущая Frequency (значение по умолчанию) или Wavelength

Несущая частота или длина волны несущей в виде скаляра.

  • Задайте Frequency как скаляр в Hz, kHz, MHz, или GHz.

  • Задайте Wavelength как скаляр в m, cm, или mm.

Pulse BandwidthПолоса пропускания переданного импульса в виде скаляра в Hz, kHz, MHz, или GHz.
Average Power (значение по умолчанию) или Peak Power

Средняя переданная степень или пик передали степень в виде скаляра.

  • Задайте Average Power как скаляр в W, kW, MW, dBw, или dBm.

  • Задайте Peak Power как скаляр в W, kW, MW, dBw, или dBm.

Pulse Width (значение по умолчанию) или Duty Cycle

Радарная ширина импульса или радарный рабочий цикл в виде скаляра.

  • Задайте Pulse Width, длительность переданного импульса, как скаляр в s, ms, или μs.

  • Задайте Duty Cycle, часть времени радар передает как безразмерный скаляр от 0 до 1.

PRF (значение по умолчанию) или PRI

Импульсная частота повторения (PRF) или импульсный интервал повторения (PRI) в виде скаляра.

  • Задайте PRF, количество импульсов передается в секунду как скаляр в Hz, kHz, или MHz.

  • Задайте PRI, время между двумя последовательными переданными импульсами, как скаляр в s, ms, или μs.

Используйте эти параметры, чтобы задать шумовые настройки, такие как шумовой диапазон температур или динамический диапазон.

ПараметрОписание
Noise Temperature или Noise Figure

Шумовая температура или шумовая фигура в виде скаляра.

  • Задайте Noise Temperature как скаляр в K.

  • Задайте Noise Figure как скаляр в dB или в linear модули.

Reference Noise TemperatureСсылочная шумовая температура в виде скаляра в K.
Quantization NoiseВыберите Quantization Noise, чтобы включать шум квантования.
Number of Bits

Количество битов в аналого-цифровом конвертере (A/D) в виде безразмерного скаляра.

Этот параметр применяется, только если Quantization Noise выбран.

Dynamic Range

Динамический диапазон конвертера A/D в виде скаляра в dB или в linear модули.

Этот параметр применяется, только если Quantization Noise выбран.

Используйте эти параметры, чтобы задать положение, ширину луча и настройки усиления, такие как высота антенны, поляризация антенны или ширина луча азимута.

ПараметрОписание
Antenna Height

Высота антенны выше поверхности в виде скаляра в m, km, ft, или kft.

Этот параметр применяется и к передающей антенне и к получить антенне.

Antenna Tilt Angle

Угол между электрической осью антенны и наземной плоскостью в виде скаляра в deg, rad, или mrad.

Этот параметр применяется и к передающей антенне и к получить антенне.

Antenna Polarization

Задайте поляризацию антенны как Horizontal или Vertical.

Этот параметр применяется и к передающей антенне и к получить антенне.

Задайте Transmit Antenna Gain Input как один из них:

  • Manual — Используйте поле Gain, чтобы ввести пользовательское значение для передающей антенны в dBi.

  • From Beamwidth — Вычислите коэффициент усиления передающей антенны из ширины луча, принимающей идеальную Гауссову диаграмму направленности без боковых лепестков. Можно установить эти параметры.

    ПараметрОписание
    Azimuth BeamwidthШирина луча азимута передающей антенны в виде скаляра в deg, rad, или mrad.
    Elevation BeamwidthШирина луча вертикального изменения передающей антенны в виде скаляра в deg, rad, или mrad.

    Radar Designer вычисляет и отображает коэффициент передачи приёмной антенны в dBi.

Выберите Use Different Antenna for Receive, чтобы указать, что получение и передающие антенны имеют различные усиления. Если вы используете различную антенну для, получают, можно задать Receive Antenna Gain Input как один из них:

  • Manual — Используйте поле Gain, чтобы ввести пользовательское значение для получить антенны в dBi.

  • From Beamwidth — Вычислите коэффициент передачи приёмной антенны из ширины луча, принимающей идеальную Гауссову диаграмму направленности без боковых лепестков. Можно установить эти параметры.

    ПараметрОписание
    Azimuth BeamwidthШирина луча азимута получить антенны в виде скаляра в deg, rad, или mrad.
    Elevation BeamwidthШирина луча вертикального изменения получить антенны в виде скаляра в deg, rad, или mrad.

    Radar Designer вычисляет и отображает коэффициент передачи приёмной антенны в dBi.

Задайте режим сканирования для своего проекта как один из них:

  • None — Радар не выполняет сканирования. Radar Designer не включает связанные со сканированием потери в анализ.

  • Mechanical — Радар выполняет механическое сканирование. Radar Designer включает потерю формы луча, и луч - живут фактор (зависимая областью значений потеря для того, чтобы быстро отсканировать луч) в анализ.

  • Electronic — Радар использует фазированную решетку, чтобы выполнить электронное сканирование. Radar Designer включает потерю формы луча и потерю сектора скана в анализ.

Если вы задаете Scan Mode как Mechanical или Electronic, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Azimuth Scan Sector SizeПромежуток азимута поискового объема в виде скаляра в deg, rad, или mrad.
Elevation Scan LimitsНачальные и итоговые вертикальные изменения объема скана в виде двух скаляров в deg, rad, или mrad.

На основе выбранных параметров Radar Designer вычисляет и отображает эти настройки:

  • Max Scan Rate, максимальная частота развертки в градусах в секунду, учитывая выбранный PRF, количество переданных импульсов и ширину луча антенны. Эта установка отображена, если Scan Mode задан как Mechanical.

  • Search Volume Size, размер сплошного углового объёма поиска в стерадианах.

  • Search Time, время в секундах это берет, чтобы отсканировать поисковый объем, учитывая выбранный PRF, количество переданных импульсов и ширину луча антенны.

Используйте эти параметры, чтобы задать P fa, CPI и M-of-N настройки, такие как вероятность ложного предупреждения или порога логики подтверждения дорожки.

ПараметрОписание
Probability of False Alarm

Желаемая вероятность ложного предупреждения (P fa) при выходе детектора в виде безразмерного скаляра. Значение по умолчанию равняется 10–6 (1e-06).

Number of Pulses

Количество импульсов в когерентном интервале обработки (CPI) в виде положительного целочисленного скаляра.

Pulse Integration

Импульсное интегрирование в виде Coherent или Noncoherent.

Выберите Moving Target Indicator (MTI), чтобы включать движущуюся целевую обработку индикатора в ваш проект. Если вы позволяете переместить целевую обработку индикатора, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Canceler

Компенсатор в виде одного из них:

  • Two-pulse — Компенсатор первого порядка

  • Three-pulse — Компенсатор второго порядка

  • Four-pulse — Компенсатор третьего порядка

Null VelocityСоздайте помехи скорости, к которой фильтр MTI настроен в виде скаляра в m/s, km/hr, mi/hr, или kts.
Method

Метод, чтобы выполнить MTI, обрабатывающий в виде одного из них:

  • Sequential — импульсы процессов Radar Designer последовательно.

  • Batch — импульсы процессов Radar Designer в пакетах.

Quadrature ProcessingВыберите Quadrature Processing, чтобы включить квадратурному каналу (векторный) MTI, обрабатывающий для вашего проекта. Если этот параметр не выбран, Radar Designer выполняет одноканальную обработку MTI.

Эта опция доступна, если Pulse Integration установлен в Noncoherent.

Задайте, как выполнить двоичный файл (M-of-N) импульсное интегрирование как один из них:

  • None — Radar Designer не применяет бинарное интегрирование.

  • Automatic — Radar Designer применяет бинарное интегрирование и вычисляет оптимальное количество обнаруженных импульсов (M) из общего количества импульсов (N).

  • Custom — Radar Designer применяет бинарную интеграцию с вручную конкретным количеством обнаруженных импульсов. Если вы выбираете эту опцию, задаете Number of Detected Pulses (M) из общего количества импульсов (N) как положительное целое число.

Эта опция доступна, если Pulse Integration установлен в Noncoherent.

Выберите Constant False Alarm Rate (CFAR), чтобы включить обнаружение постоянного ложного сигнального уровня (CFAR). Если вы включаете обнаружение CFAR, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Number of Reference CellsОбщее количество ссылки CFAR (учебные) ячейки в виде положительного целочисленного скаляра.
Method

Метод обнаружения CFAR в виде одного из них:

  • Cell Averaging — Radar Designer устанавливает порог обнаружения путем вычисления среднего выхода окружающей области значений и Доплеровских ячеек.

  • Greatest-of Cell Averaging — Radar Designer устанавливает порог обнаружения путем вычисления отдельных средних значений для продвижения и отставания ячеек и выбора самого большого значения.

Задайте количество когерентных интервалов обработки (ЗНАКИ НА ДЮЙМ) как положительный целочисленный скаляр.

Выберите M-of-N CPI Integration, чтобы включить M-of-N интегрирование когерентных интервалов обработки (ЗНАКИ НА ДЮЙМ). Если вы включаете M-of-N интегрирование ЗНАКОВ НА ДЮЙМ, можно установить этот параметр.

ПараметрОписание
Number of CPIs with DetectionКоличество когерентных интервалов обработки с заявленным обнаружением (M) из общего количества ЗНАКОВ НА ДЮЙМ (N) в виде безразмерного скаляра.

Выберите Sensitivity Time Control, чтобы включить контроль времени чувствительности в вашем проекте. Если вы включаете контроль времени чувствительности, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Cutoff RangeОбласть значений сокращения, вне которой полное усиление приемника используется в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft. Значение по умолчанию: 50 км.
ExponentЭкспонента, выбранная, чтобы обеспечить целевую обнаружительную способность для областей значений в области значений сокращения. Значение по умолчанию: 3.5.

Используйте Общий Алгоритм Истории Логического элемента, чтобы вычислить вероятности подтверждения дорожки. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Confirmation ThresholdПорог подтверждения в виде двух положительных целочисленных скаляров, которые представляют M-of-N или M/N логика подтверждения. Значение по умолчанию: 2/3.
Update Rate или Update Time

Частота обновления или время обновления:

  • Задайте Update Rate, количество дорожки обновляется в секунду как скаляр в Гц.

  • Задайте Update Time, временной интервал между двумя последовательными обновлениями дорожки, как скаляр в секундах.

Значение по умолчанию: 1 Гц или 1 с.

Используйте эти параметры, чтобы задать коэффициенты потерь.

ПараметрОписание
EclipsingЗатмение потери в виде None (значение по умолчанию), Range-Dependent Factor, или Statistical Loss.
Custom LossПользовательская потеря в виде скаляра в dB или linear модули. Значение по умолчанию: 4 дБ.

Чтобы включить параметры Target, добавьте по крайней мере один радар в приложение.

ПараметрОписание
Radar Cross SectionЭффективная площадь рассеивания в виде скаляра в m2 или dBsm.
Swerling ModelМодель Swerling в виде Swerling 0/5, Swerling 1, Swerling 2, Swerling 3, или Swerling 4.
Height или Elevation Angle

Высота или угол возвышения в виде скаляра.

  • Задайте Height в m, km, nmi, ft, или kft.

  • Задайте Elevation Angle в deg, rad, или mrad.

Max AccelerationМаксимальное ускорение в виде скаляра в m2 или в модулях g.

Используйте вкладку Environment, чтобы включить эффекты из-за искривления земли, атмосферы, ландшафта и осадков.

Задайте атмосферу и поверхностные характеристики, чтобы использовать сезонные модели широты, поверхность и поверхностные настройки помехи.

По умолчанию. Radar Designer выбрали параметр Free Space. Эта опция соответствует распространению в вакууме, и единственной переменной, которой можно управлять, является Precipitation. Чтобы получить доступ к другим опциям, очистите поле.

Задайте Earth Model как Curved или Flat. Используя кривой Earth модель предоставляет доступ к большему количеству моделей атмосферы и позволяет вам управлять Effective Earth Radius.

Задайте тип атмосферы, через которую радарный сигнал распространяет как No Atmosphere, Uniform, Standard, Low Latitude, Mid Latitude, или High Latitude.

Задайте No Atmosphere использовать постоянный индекс преломления 1. Эта модель не включает атмосферную газовую потерю или потерю эффекта линзы.

Задайте Uniform для атмосферы с универсальной температурой, давлением и плотностью водяного пара. Эта модель может включить атмосферную газовую потерю, но не потерю эффекта линзы. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Ambient TemperatureТемпература универсальной атмосферы в виде скаляра в C или K. Значение по умолчанию: 15 °C.
Dry Air PressureСухое давление воздуха универсальной атмосферы в виде скаляра в hPa, Pa, или mbar. Значение по умолчанию: 1 013 гПа.
Water Vapor DensityПлотность водяного пара универсальной атмосферы в виде скаляра в гр/м3 или g/cm3. Значение по умолчанию: 7,5 гр/м3.
Include Atmospheric Gases LossВыберите, чтобы включить потерю на пути из-за атмосферы газообразное поглощение.

Задайте Standard, чтобы использовать Среднюю ежегодную глобальную ссылочную атмосферу (MAGRA) ITU, рекомендуемую в ITU-R P.835-6 [1]. Эта опция применяется, только если Earth Model задан как Curved. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Water Vapor Density ProfileПлотность водяного пара профилирует в виде Automatic или Custom. Используйте этот параметр, чтобы использовать настройки, рекомендуемые в ITU-R P.835-6 или использовать ваши собственные настройки плотности водяного пара и шкалы высот.
Surface Water Vapor Density

Плотность пара поверхностной воды в виде скаляра в гр/м3 или g/cm3.

Этот параметр применяется, только если Water Vapor Density Profile задан как Custom. Рекомендуемое значение составляет 7,5 гр/м3.

Scale Height

Шкала высот в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.

Этот параметр применяется, только если Water Vapor Density Profile задан как Custom. Рекомендуемое значение составляет 2 км для типичных атмосферных условий и 6 км для сухих атмосферных условий.

Include Atmospheric Gases LossВыберите, чтобы включить потерю на пути из-за атмосферы газообразное поглощение.
Include Lens Effect LossВыберите, чтобы включить потерю эффекта линзы из-за изменяющегося индекса преломления в атмосфере. Этот эффект является значительным только в маленьких углах падения.

Задайте Low Latitude, чтобы использовать модель атмосферы ITU для широт меньше чем 22 °, рекомендуемые в ITU-R P.835-6 [1]. Эта опция применяется, только если Earth Model задан как Curved. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Include Atmospheric Gases LossВыберите, чтобы включить потерю на пути из-за атмосферы газообразное поглощение.
Include Lens Effect LossВыберите, чтобы включить потерю эффекта линзы из-за изменяющегося индекса преломления в атмосфере. Этот эффект является значительным только в маленьких углах падения.

Задайте Mid Latitude, чтобы использовать модель атмосферы ITU для широт от 22 ° до 45 °, рекомендуемых в ITU-R P.835-6 [1]. Эта опция применяется, только если Earth Model задан как Curved. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
SeasonСезон в виде Summer или Winter.
Include Atmospheric Gases LossВыберите, чтобы включить потерю на пути из-за атмосферы газообразное поглощение.
Include Lens Effect LossВыберите, чтобы включить потерю эффекта линзы из-за изменяющегося индекса преломления в атмосфере. Этот эффект является значительным только в маленьких углах падения.

Задайте High Latitude, чтобы использовать модель атмосферы ITU для широт, больше, чем 45 °, рекомендуемые в ITU-R P.835-6 [1]. Эта опция применяется, только если Earth Model задан как Curved. Можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
SeasonСезон в виде Summer или Winter.
Include Atmospheric Gases LossВыберите, чтобы включить потерю на пути из-за атмосферы газообразное поглощение.
Include Lens Effect LossВыберите, чтобы включить потерю эффекта линзы из-за изменяющегося индекса преломления в атмосфере. Этот эффект является значительным только в маленьких углах падения.

Задайте Effective Earth Radius как один из них:

  • Automatic — Radar Designer вычисляет радиус автоматически на основе ссылочной атмосферы.

    Atmosphere ModelЭффективный наземный радиус
    No Atmosphere6 371 км
    Uniform6 371 км
    Standard8 719 км
    Low Latitude9 540 км
    Mid Latitude8 262 км
    High Latitude8 308 км

  • Custom — Эта опция рекомендуется для высотных конфигураций. Задайте эффективный радиус Земли как скаляр в m, km, nmi, ft, или kft. Этот параметр часто устанавливается на 4/3 фактического радиуса Земли.

Задайте тип поверхности, на которой радарный сигнал распространяет как Featureless, Sea, Land, или Custom.

Если вы задаете Surface Type как Featureless, можно установить параметр Propagation Factor, который доступен, только если вы устанавливаете Earth Model к Curved. Propagation Factor является off по умолчанию.

Если вы задаете Surface Type как Sea, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Sea State Number

Номер волнения моря в виде одного из них:

  • 0 - Glassy (Значение по умолчанию) — Спокойная, гладкая поверхность моря. Никакие волны.

  • 1 - Ripples — Спокойный, слегка колебался поверхность моря. Высоты волны от 0 до 0,1 м.

  • 2 - Smooth — Сглаженная поверхность моря. Высоты волны от 0,1 м до 0,5 м.

  • 3 - Slight — Небольшие волны. Высоты волны от 0,5 м до 1,25 м.

  • 4 - Moderate — Умеренные волны. Высоты волны от 1,25 м до 2,5 м.

  • 5 - Rough — Грубые волны. Высоты волны от 2,5 м до 4 м.

  • 6 - Very Rough — Очень грубые волны. Высоты волны от 4 м до 6 м.

  • 7 - High — Высокие волны. Высоты волны от 6 м до 9 м.

  • 8 - Very High — Очень высокие волны. Высоты волны от 9 м до 14 м.

Include Radar Propagation Factor

Радарным фактором распространения является отношение величины фактического магнитного поля в точке в пространстве к величине магнитного поля в той же точке в свободном пространстве.

Этот параметр доступен, только если вы устанавливаете Earth Model на Curved. Параметром является off по умолчанию.

Permittivity Model

Модель Permittivity в виде одного из них:

  • Blake's Model (Значение по умолчанию) — Модель Блэйка применима в частотном диапазоне от 100 МГц до 10 ГГц.

  • Sea Water — Модель проницаемости морской воды ITU. Использует температуру 20 °C и соленость 35 г/кг.

  • Pure Water — ITU чистая водная модель проницаемости. Использует температуру 20 °C.

  • Wet Ice — ITU влажная ледяная модель проницаемости. Использует жидкую водную часть 0,5.

  • Dry Ice — Модель проницаемости сухого льда ITU. Использует температуру –10 °C

  • Custom — Задайте независимую от частоты пользовательскую поверхность моря проницаемость.

Этот параметр применяется, только если Include Radar Propagation Factor выбран.

Если вы задаете Surface Type как Land, можно установить эти параметры.

  
Land Type

Посадите тип в виде одного из них:

  • Smooth — набор Vegetation Type к None.

  • Flatland (Значение по умолчанию) — набор Vegetation Type к Thin Grass.

  • Desert — набор Vegetation Type к Thin Grass.

  • Farm — набор Vegetation Type к Thin Grass.

  • Rolling Hills — набор Vegetation Type к Dense Brush.

  • Wooded Hills — набор Vegetation Type к Dense Trees.

  • Urban — набор Vegetation Type к None.

  • Metropolitan — набор Vegetation Type к None.

  • Mountains — набор Vegetation Type к Dense Trees.

  • Rugged Mountains — набор Vegetation Type к Dense Trees.

Include Radar Propagation Factor

Радарным фактором распространения является отношение величины фактического магнитного поля в точке в пространстве к величине магнитного поля в той же точке в свободном пространстве.

Этот параметр доступен, только если вы устанавливаете Earth Model на Curved. Параметром является off по умолчанию.

Vegetation Type

Тип растительности в виде одного из них:

  • None

  • Thin Grass

  • Dense Weeds

  • Dense Brush

  • Dense Trees

Этот параметр применяется, только если Include Radar Propagation Factor выбран.

Permittivity Model

Модель Permittivity в виде одного из них:

  • Sandy Loam (Значение по умолчанию) — Использование температура по умолчанию 20 °C и содержание воды 0,5. Задайте температуру как скаляр в C или K и содержание воды как безразмерный скаляр.

  • Loam — Использует температуру по умолчанию 20 °C и содержание воды 0,5. Задайте температуру как скаляр в C или K и содержание воды как безразмерный скаляр.

  • Silty Loam — Использует температуру по умолчанию 20 °C и содержание воды 0,5. Задайте температуру как скаляр в C или K и содержание воды как безразмерный скаляр.

  • Silty Clay — Использует температуру 20 °C и содержание воды 0,5. Задайте температуру как скаляр в C или K и содержание воды как безразмерный скаляр.

  • Custom Soil — Использует температуру по умолчанию 20 °C и содержание воды 0,5, и задает эти дополнительные параметры:

    • Temperature — Задайте температуру как скаляр в C или K. Значение по умолчанию: 20 °C.

    • Sand Percentage — Задайте процент песка как безразмерный скаляр от 0 до 100. Значение по умолчанию: 51.52.

    • Clay Percentage — Задайте глиняный процент как безразмерный скаляр от 0 до 100. Значение по умолчанию: 13.42.

    • Specific Gravity — Задайте удельную массу как безразмерный скаляр. Значение по умолчанию: 2.66.

    • Bulk Density Model — Задайте Automatic использовать значение, выбранное Radar Designer или Custom использовать ваше собственное значение.

    • Bulk Density — Задайте объемную плотность как скаляр в гр/м3 или g/cm3. Значение по умолчанию: 1,601 г/см3.

    Этот параметр применяется, только если Bulk Density Model задан как Custom.

  • Vegetation — Использует температуру по умолчанию 20 °C и содержание воды 0,5. Задайте температуру как скаляр в C или K и содержание воды как безразмерный скаляр.

  • Custom — Использует проницаемость по умолчанию (28.5 – j 11.5) F/m. Задайте проницаемость как скаляр с комплексным знаком в F/m.

Этот параметр применяется, только если Include Radar Propagation Factor выбран.

Если вы задаете Surface Type как Custom, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Height Standard DeviationПоверхностное стандартное отклонение высоты в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.
Include Radar Propagation Factor

Радарным фактором распространения является отношение величины фактического магнитного поля в точке в пространстве к величине магнитного поля в той же точке в свободном пространстве.

Этот параметр доступен, только если вы устанавливаете Earth Model на Curved. Параметром является off по умолчанию.

Slope

Поверхностный наклон в виде скаляра в deg, rad, или mrad. Значение по умолчанию: 3,151 °.

Этот параметр применяется, только если Include Radar Propagation Factor выбран.

PermittivityПоверхностная проницаемость в виде скаляра с комплексным знаком в F/m. Значение по умолчанию: (28.5 – j 11.5) F/m.

Свойства Custom Surface Type не имеет никакой зависимости от частоты.

Можно задать эти свойства помехи.

ПараметрОписание
Gamma

Поверхностная гамма (γ) параметр в виде скаляра в dB или linear модули.

Значение γ для системы, действующей на частоте f,

γ = γ 0 + 5 log10 (f/f0),

где γ 0 является значением γ в f 0 = 10 ГГц и определяется измерением.

Этот параметр применяется, только если Surface Type задан как Custom.

Clutter Velocity Specification

Создайте помехи скорости в виде одного из них:

  • Automatic — Radar Designer выбирает значения для других параметров в этой таблице.

  • Custom — Можно задать другие параметры в этой таблице.

Этот параметр применяется, только если Surface Type задан как Sea.

Polarization Dependence

Зависимость поляризации в виде Dependent или Independent.

Этот параметр применяется, только если Surface Type задан как Sea и Clutter Velocity Specification задан как Custom, или если Surface Type задан как Custom.

Clutter Velocity

Создайте помехи скорости в виде скаляра в m/s, km/hr, mi/hr, или kts.

Этот параметр применяется, только если Polarization Dependence задан как Independent.

H-pol Clutter Velocity

Создайте помехи скорости для горизонтальной поляризации в виде скаляра в m/s, km/hr, mi/hr, или kts.

Этот параметр применяется, только если Polarization Dependence задан как Dependent.

V-pol Clutter Velocity

Создайте помехи скорости для вертикальной поляризации в виде скаляра в m/s, km/hr, mi/hr, или kts.

Этот параметр применяется, только если Polarization Dependence задан как Dependent.

Clutter Velocity Standard DeviationСоздайте помехи стандартному отклонению скорости (скоростное распространение помехи) в виде скаляра в m/s, km/hr, mi/hr, или kts.

Задайте Precipitation Type во время распространения радарного сигнала как None, Rain, Snow, Fog, или Clouds использовать дождь, снег, вуаль и модели облака с настройками области значений.

Если вы задаете Precipitation Type как Rain, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Model

Модель дождя в виде одного из них:

  • ITU — Вычислите потерю на пути, подлежащую выплате литься использованием модели из ITU-R P.530-17.

  • Crane — Вычислите потерю на пути, подлежащую выплате литься использованием модели дождя Крейна.

Precipitation Start RangeЗапустите область значений закрашенной фигуры осадков в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.
Precipitation Range ExtentСтепень области значений осадков исправляет в виде положительной скалярной величины в m, km, nmi, ft, или kft.
Rain RateДолгосрочный статистический уровень дождя в виде скаляра в мм/час.
Statistical PercentageСтатистический Процент в виде безразмерного скаляра, не меньшего, чем 0,001 и не больше, чем 1. Этот параметр возвращает затухание для заданного процента времени и применяется, только если Model задан как ITU.

Если вы задаете Precipitation Type как Snow, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Precipitation Start RangeЗапустите область значений закрашенной фигуры осадков в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.
Precipitation Range ExtentСтепень области значений осадков исправляет в виде положительной скалярной величины в m, km, nmi, ft, или kft.
Snow Rate

Уровень снега в виде:

  • Light — Небольшой снег с эквивалентным жидким содержанием воды 0,5 мм/час

  • Moderate — Умеренный снег с эквивалентным жидким содержанием воды 2 мм/час

  • Heavy — Сильный снегопад с эквивалентным жидким содержанием воды 3 мм/час

  • Custom — Ваше собственное эквивалентное жидкое содержание воды

Liquid Water ContentЖидкое содержание воды в виде скаляра в мм/час. Этот параметр применяется, только если Snow Rate задан как Custom. Умеренный уровень снега от 1 мм/час до 2,5 мм/час.

Radar Designer использует модель [3] Gunn-East, чтобы вычислить потерю снега.

Если вы задаете Precipitation Type как Fog, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Precipitation Start RangeЗапустите область значений закрашенной фигуры осадков в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.
Precipitation Range ExtentСтепень области значений осадков исправляет в виде положительной скалярной величины в m, km, nmi, ft, или kft.
TemperatureВуалируйте температуру окружающей среды в виде скаляра в C или K.
Fog Density

Вуалируйте жидкую водную плотность, заданный один из них:

  • Moderate — Умеренная вуаль с жидкой водной плотностью 0,5 гр/м3, соответствие видимости приблизительно 300 м

  • Heavy — Тяжелая вуаль с жидкой водной плотностью 0,05 гр/м3, соответствие видимости приблизительно 50 м

  • Custom — Ваша собственная жидкая водная плотность

Liquid Water DensityЖидкая водная плотность в виде скаляра в гр/м3 или g/cm3. Этот параметр применяется, только если Fog Density задан как Custom.

Radar Designer использует модель вуали/облака ITU от ITU-R P.840-6. Модель не рекомендуется для наклонного распространения пути.

Если вы задаете Precipitation Type как Clouds, можно установить эти параметры.

ПараметрОписание
Precipitation Start RangeЗапустите область значений закрашенной фигуры осадков в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.
Precipitation Range ExtentСтепень области значений осадков исправляет в виде положительной скалярной величины в m, km, nmi, ft, или kft.
Cloud Type

Тип облаков в виде одного из них:

  • Cumulus (значение по умолчанию) — Жидкая водная плотность 1 гр/м3 на высоте 3 000 футов, со средними высотами в диапазоне от 1 000 футов до 5 000 футов

  • Stratus — Жидкая водная плотность 0,29 гр/м3 на высоте 1 000 футов, со средними высотами в диапазоне от 0 до 2 000 футов

  • Stratocumulus — Жидкая водная плотность 0,15 гр/м3 на высоте 2 500 футов, со средними высотами в диапазоне от 1 000 футов до 4 000 футов

  • Altostratus — Жидкая водная плотность 0,41 гр/м3 на высоте 15 000 футов, со средними высотами в диапазоне от 10 000 футов до 20 000 футов

  • Nimbostratus — Жидкая водная плотность 0,65 гр/м3 на высоте 5 000 футов, со средними высотами в диапазоне от 0 до 10 000 футов

  • Cirrus — Жидкая водная плотность 0,06405 гр/м3 на высоте 30 000 футов, со средними высотами в диапазоне от 20 000 футов до 40 000 футов

  • Custom — Жидкая водная плотность 1 гр/м3 и температура 9 °C

Liquid Water DensityЖидкая водная плотность в виде скаляра в гр/м3 или g/cm3. Этот параметр применяется, только если Fog Density задан как Custom.

Radar Designer использует модель вуали/облака ITU от ITU-R P.840-6. Модель не рекомендуется для наклонного распространения пути.

Показатели производительности

Задайте количество, для которого можно решить основное уравнение радиолокации и количество, чтобы сохранить зафиксированным при решении.

  • Probability of Detection Max Range Constraint icon — Вычислите вероятность обнаружения (P d) и другие метрики ограничение области значений имеющее. Укажите максимальный диапазон как скаляр в m, km, nmi, ft, или kft.

  • Maximum Range Probability of Detection Constraint icon — Вычислите максимальную область значений и другие метрики с вероятностью обнаружения (P d) ограничение. Задайте вероятность обнаружения как скаляр в десятичных модулях.

Выбранное ограничение появляется наверху таблицы во вкладке Metrics and Requirements.

Используйте вкладку Metrics and Requirements, чтобы настроить и изменить метрики, требуемые для сравнительного анализа получить желаемую эффективность и удовлетворить вашим радарным конструктивным требованиям. Вкладка использует ту же расцветку в качестве Графика Стоп-сигнала и показывает метрики в таблице.

Чтобы сгенерировать отформатированный отчет числовых метрик, нажмите Export на панели инструментов и выберите Generate Metrics Report.

МетрикаОписание
Probability of Detection

Вероятность обнаружения в виде безразмерного скаляра. Это - первая запись в таблице, если вы задаете Metric как Probability of Detection.

Учитывая максимальную область значений R макс. задан в Metric, вероятность обнаружения является значением P d таким образом что

SNRav (R макс.) = Dx (P d, P fa, N, SW),

где SNRav является Доступным Отношением сигнал-шум, Dx является эффективным Фактором Обнаружительной способности, P fa является выбранной вероятностью ложного предупреждения, N является количеством полученных импульсов, и SW является моделью сигнала Swerling.

Max Range

Максимальная область значений в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft. Это - первая запись в таблице, если вы задаете Metric как Maximum Range.

Учитывая желаемую вероятность обнаружения P d заданный в Metric, радарная область значений максимума является значением R, макс. таким образом что

SNRav (R макс.) = Dx (P d, P fa, N, SW),

где SNRav является Доступным Отношением сигнал-шум, Dx является эффективным Фактором Обнаружительной способности, P fa является выбранной вероятностью ложного предупреждения, N является количеством полученных импульсов, и SW является моделью сигнала Swerling.

Min Detectable Signal

Минимальный обнаруживаемый сигнал в виде скаляра в W, kW, MW, dBw, или dBm.

Минимальный обнаруживаемый сигнал вычисляется с помощью

MDS = k T sBDx,

где k является константой Больцманна, T s является шумовой температурой, B является полосой пропускания, и Dx является фактором обнаружительной способности.

Min Range

Минимальная область значений в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.

Минимальная область значений вычисляется с помощью

Min R = c τ/2,

где c является скоростью света, и τ является импульсной длительностью.

Unambiguous Range

Однозначная область значений в виде скаляра в m, km, nmi, ft, или kft.

Однозначная область значений вычисляется с помощью

R ua = c × PRI/2 = c / (2 × PRF),

где c является скоростью света, PRI является импульсным интервалом повторения, и PRF является импульсной частотой повторения.

Range Resolution

Разрешение области значений в виде скаляра в m или ft.

Разрешение области значений вычисляется с помощью

δ R = c / (2 × B),

где c является скоростью света, и B является шириной полосы пропускания импульса.

First Blind Speed

Первая слепая скорость в виде скаляра в m/s.

Максимальная однозначная радиальная скорость (однозначный Доплер) вычисляется с помощью

V rmax = λ × PRF/4,

где λ является радарной длиной волны, и PRF является импульсной частотой повторения.

Range Rate Resolution

Разрешение уровня области значений в виде скаляра в m/s.

Разрешение уровня области значений вычисляется с помощью

δ V r = λ × PRF / (2N),

где λ является радарной длиной волны, PRF является импульсной частотой повторения, и N является количеством полученных импульсов.

Range Accuracy

Точность области значений в виде скаляра в m или ft.

Точность области значений для импульса линейной частоты модулируется (LFM) вычисляется с помощью

er=3c28π2×ОСШ×B2+br2,

где c является скоростью света, ОСШ является доступным отношением сигнал-шум, B является шириной полосы пропускания импульса и b r2 смещение области значений.

Azimuth Accuracy

Точность азимута в виде скаляра в deg, rad, или mrad.

Точность азимута для M - универсальная линейная матрица (ULA) элемента вычисляется с помощью

eθ=6θe24π2×ОСШ×Mk2+bθ2,

где θ e является шириной луча азимута, ОСШ является доступным отношением сигнал-шум, k является фактором ширины луча (k = 0.89 для ULA), и b, θ является смещением азимута.

Elevation Accuracy

Точность вертикального изменения в виде скаляра в deg, rad, или mrad.

Точность вертикального изменения для M - универсальная линейная матрица (ULA) элемента вычисляется с помощью

eθ=6θe24π2×ОСШ×Mk2+bθ2,

где θ e является шириной луча вертикального изменения, ОСШ является доступным отношением сигнал-шум, k является фактором ширины луча (k = 0.89 для ULA), и b, θ является смещением вертикального изменения.

Range Rate Accuracy

Точность уровня области значений в виде скаляра в m/s.

Точность уровня области значений для импульсов N, когерентно обработанных во время когерентного интервала обработки, вычисляется с помощью

err=6×PRF2×λ24π2×ОСШ×4N3+bRR2,

где PRF является импульсной частотой повторения, λ является радарной длиной волны, ОСШ является доступным отношением сигнал-шум, B является шириной полосы пропускания импульса, и RR b является смещением уровня области значений.

Probability of True Track

Вероятность истинной дорожки в виде безразмерного скаляра.

Вероятность истинной дорожки вычисляется с помощью общего алгоритма истории логического элемента. Для получения дополнительной информации смотрите toccgh.

Probability of False Track

Вероятность ложной дорожки в виде безразмерного скаляра.

Вероятность ложной дорожки вычисляется с помощью общего алгоритма истории логического элемента. Для получения дополнительной информации смотрите toccgh.

Effective Isotropic Radiated Power

Эффективная изотропная излученная степень в виде скаляра в W, kW, MW, dBw, или dBm.

Эффективная излучаемая мощность вычисляется с помощью

ERP = P tGtx,

то, где P t является пиком, передало степень, и G tx является усилением антенны передатчика.

Power-Aperture Product

Произведение апертурной мощности в виде скаляра в W · m2, kW · m2, или MW · m2.

Визуализация

Для каждого радарного сеанса проекта Radar Designer отображает Доступное Отношение сигнал-шум (SNR) во входе приемника в зависимости от целевого диапазона. График показывает максимальные требования области значений и График Стоп-сигнала на основе фактора обнаружительной способности (требуемый ОСШ) значения.

Этот график показывает график отношения сигнал-шум для одного бортового радара с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

SNR versus range plot

Чтобы сгенерировать скрипт, чтобы воссоздать график отношения сигнал-шум для в настоящее время выбранного радара, нажмите Export на панели инструментов и выберите Export SNR vs Range MATLAB Script.

Для каждого радарного сеанса проекта Radar Designer отображает вкладку Scenario Geometry, которая показывает эту информацию:

  • Среда (изогнутая Земля, плоская Земля, свободное пространство)

  • Радарная высота антенны

  • Целевая высота и положение в различных областях значений (постоянное вертикальное изменение или постоянная высота)

  • Радарный шаблон антенны, демонстрирующий прикладной угол наклона

Этот график показывает график геометрии сценария для одного погодного радара с настройками по умолчанию на кривой Земле. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

Scenario geometry plot

Задайте графики использовать, чтобы визуализировать и анализировать ваш радарный проект.

  • CNR vs Range CNR versus Range icon — Просмотрите отношение помехи к шуму по сравнению с областью значений для всех проектов

    Чтобы визуализировать отношение помехи к шуму (CNR) в зависимости от области значений для ваших радарных проектов, нажмите CNR vs Range на панели инструментов.

    Radar Designer отображает CNR в дБ и показывает область значений горизонта.

    Этот график показывает график отношения помехи к шуму для одного бортового радара с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    CNR versus range plot

  • Detectability Factor Detectability Factor icon — Смотрите прибыли и убытки в настоящее время выбранного радара

    Чтобы визуализировать прибыли и убытки для ваших радарных проектов, нажмите Detectability Factor на панели инструментов.

    Модели Radar Designer несколько компонентов радарной цепи обработки сигналов, которые влияют на получившийся Фактор Обнаружительной способности. Отображения приложения график водопада, который показывает отдельные потери и усиления, которые способствуют увеличению необходимой энергии сигнала.

    • Потери, представленные в красном, увеличивают необходимый порог ОСШ.

    • Усиления, представленные в зеленом, уменьшают необходимый порог ОСШ.

    Отсканируйте график слева направо, чтобы видеть, как фактор обнаружительной способности изменяется, когда добавляются эти компоненты:

    • Устойчиво-целевая одно-импульсная обнаружительная способность

    • Усиление интегрирования

    • Потеря колебания

    • Бинарная потеря интегрирования

    • Потеря CFAR

    • Затмение потери

    • Потеря MTI

    • Излучите потерю формы

    • Отсканируйте потерю сектора

    Этот график показывает график фактора обнаружительной способности для одного радара аэропорта с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    Detectability factor plot

  • Environmental Losses Environmental Losses icon — Просмотрите экологические потери для в настоящее время выбранного радара

    Чтобы визуализировать зависимые областью значений компоненты потерь для ваших радарных проектов в их рабочих средах, нажмите Environmental Losses на панели инструментов.

    Radar Designer отображает четыре зависимых областью значений компонента потерь, которые соответствуют отличающийся атмосферный и эффекты распространения:

    • Потеря осадков

    • Атмосферная газовая потеря

    • Потеря эффекта линзы

    • Радарный фактор распространения

    Этот график показывает экологический график потерь для одного радара аэропорта с настройками по умолчанию с помощью модели атмосферы высокой широты. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    Environmental losses plot

  • Pd vs Range Probability of Detection versus Range icon — Покажите вероятность обнаружения (P d) по сравнению с областью значений для всех проектов

    Чтобы визуализировать вероятность обнаружения в зависимости от области значений для ваших радарных проектов, нажмите Pd vs Range на панели инструментов.

    Radar Designer отображает вероятность обнаружения при выходе приемника (эффективный P d) в зависимости от целевого диапазона. График показывает максимальные требования области значений и График Стоп-сигнала на основе желаемого P d значения.

    Этот график показывает вероятность обнаружения по сравнению с графиком области значений для одного радара отслеживания с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    Probability of detection versus range plot

  • Range/Doppler Coverage Range/Doppler Coverage icon — Исследуйте пробел области значений/Доплера для в настоящее время выбранного радара

    Чтобы визуализировать зоны обслуживания области значений/Доплера без неоднозначности для ваших радарных проектов, нажмите Range/Doppler Coverage на панели инструментов.

    Radar Designer отображает график логарифмического журнала первой слепой скорости в зависимости от однозначной области значений (более низкая ось X) и PRF (верхняя ось X). Каждая сплошная линия на графике представляет радарный проект. Проекты с различными несущими частотами появляются как параллельные линии.

    Этот график показывает график покрытия области значений/Доплера для одного автомобильного радара с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    Range/Doppler coverage plot

  • Vertical Coverage Vertical Coverage icon — Постройте график Блэйка для в настоящее время выбранного радара

    Чтобы визуализировать отношения угла высоты области значений для ваших радарных проектов, нажмите Vertical Coverage на панели инструментов.

    Radar Designer отображает вертикальную схему покрытия выбранного радара. Вертикальные схемы покрытия, также известные как range-height-angle charts или Blake charts, показывают отношение между областью значений к цели, высоте цели, и начальным углом возвышения переданных лучей для датчика.

    Этот график показывает вертикальную схему покрытия для одного радара аэропорта с настройками по умолчанию. Для получения дополнительной информации смотрите Настройки Radar Designer.

    Vertical coverage plot

    Чтобы сгенерировать скрипт, чтобы воссоздать вертикальный график покрытия для в настоящее время выбранного радара, нажмите Export на панели инструментов и выберите Export Vertical Coverage MATLAB Script.

Программируемое использование

развернуть все

radarDesigner открывает приложение Radar Designer для разработки радаров, целей и среды.

radarDesigner(sessionFileName) открывает приложение Radar Designer и загружает заданный радарный файл, который был ранее сохранен из приложения.

Больше о

развернуть все

Советы

  • Используйте Ctrl+Z, чтобы отменить модификацию. Используйте Ctrl+Y, чтобы восстановить отмененную модификацию.

Ссылки

[1] Рекомендация ITU-R P.835-6 (12/2017). "Ссылочные Стандартные Атмосферы". Женева: Международный союз электросвязи, 2017, https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.835-6-201712-I!! PDF-E.pdf.

[2] Бартон, основные уравнения радиолокации Дэвида К. для современного радара. Норвуд, MA: дом Artech, 2013.

[3] Ганн, K. L. S. и Т. В. Р. Ист. “Микроволновые Свойства Частиц Осадков”. Ежеквартальный журнал Королевского Метеорологического Общества 80, № 346 (октябрь 1954): 522–45. https://doi.org/10.1002/qj.49708034603.

[4] О'Доннелл, R. M. "Разработка радиолокационных систем". Общество AES IEEE, IEEE нью-гэмпширский раздел, курс радиолокационных систем, январь 2010.

[5] Опека, J. "Пространственно-временная Адаптивная Обработка для Бортового Радара". TR-1015, MIT Lincoln Laboratory, декабрь 1994. https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a293032.pdf

[6] Уоссон, Анализ Системного проектирования Чарльза С., Проект и Разработка: Концепции, Принципы и Методы. Второй выпуск. Вайли Серис в Системном проектировании и управлении. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons Inc, 2016.

Смотрите также

Приложения

Функции

Введенный в R2021a

Документация Radar Toolbox

Поддержка