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工程师。散热器

个窄带信号发射器。

库::`[医]工程师`

资料描述

*EngeePhased系统对象。散热器*模拟窄带信号发射器。

发射器将信号转换为从天线阵列和单个传感器元件(如天线和麦克风)发送的辐射波场。

发射极的输出信号在距元件或天线阵列的相位中心一米的参考距离处被发射。

系统对象以两种方式之一发射字段,由*CombineRadiatedSignals属性控制*:

如果属性CombineRadiatedSignals*设置为 真的,则指示方向上的辐射场是来自所有天线元件(或天线子晶格,如果支持子晶格)的延迟辐射场的相干和。 该设备使用窄带信号的时间延迟相移近似值。

如果属性CombineRadiatedSignals*设置为 错误 每个元件可以在独立的方向上辐射。

您可以使用此系统对象来:

模拟极化或非极化场形式的电磁信号的发射,具体取决于元件或天线阵列是否支持极化以及属性的值是多少Polarization*。 使用极化,可以发射极化电磁场形式的信号或使用双极化发射两个独立的信号。

使用不支持极化的麦克风模拟声场的发射。 为此,请将Polarization*属性设置为 "没有",并为属性*PropagationSpeed*对应环境的值。

由物体产生的天线子晶格产生的场辐射 *EngeePhased.ReplicatedSubarray*及 *EngeePhased.PartitionedArray. 您可以使用*STEERANG*扫描角度参数控制所有子晶格在一个方向上的方向,或者使用*WS*元素加权参数控制每个子晶格在其自己的方向上。 发射极在每个子晶格的元件之间平均分配信号功率。 *CombineRadiatedSignals*属性不能设置为 错误 为亚晶格。

要发出窄带信号,请按照以下步骤操作:

  1. 创建*EngeePhased对象。散热器*并设置其属性。

  2. 用参数调用对象,就好像它是一个函数一样。

若要了解有关如何使用系统对象的详细信息,请参阅 AnyMath系统对象.

语法

创造

  • 散热器=EngeePhased。散热器() -创建具有默认属性值的窄带信号发射器。

  • 散热器=EngeePhased。散热器(名称=值) -以对的形式创建具有指定属性的窄带信号发射器 名称=值,在哪里 姓名 -物业的名称,以及 价值 -适当的值。 您可以指定多个对 «名称-值» 对的顺序并不重要。 未指定的属性保留其默认值。

    例子::

    radiator = EngeePhased.Radiator(SpecifyPolarizationPattern=true,Polarization="Dual")

使用

  • Y=散热器(X,ANG) -按照*ANG*参数中指定的方向发射从*X*信号接收的*Y*字段。

  • Y=散热器(X,ANG,LAXES) -使用*LAXES*参数作为局部坐标系的轴的方向。 若要使用此语法,请将*Polarization*属性设置为 "合并".

  • Y=散热器(XH,XV,ANG,LAXES) -使用具有水平偏振*XH*的场分量和具有垂直偏振*XV*的场分量。 若要使用此语法,请将*Polarization*属性设置为 "双重".

  • Y=散热器(___,W) -使用*W*参数作为天线阵列或子晶格单元的加权系数。 若要使用此语法,请设置*WeightsInputPort*值 真的.

  • Y=散热器(___,STEERANG) -使用*STEERANG*参数作为子晶格的旋转角度。 若要使用此语法,请将*Sensor*设置为支持子网格的网格的值,并将*SubarraySteering*网格属性设置为 "阶段" 或 "时间".

  • Y=散热器(___,WS) -使用*WS*参数作为应用于每个子晶格内每个元素的权重。 若要使用此语法,请将*Sensor*设置为支持子网格的网格的值,并将*SubarraySteering*网格属性设置为 "习惯".

争论

输入参数

X — 输入信号

+ 复向量M乘1 | 复矩阵M乘N

Details

辐射的输入信号,定义为复数矢量 上 或复数矩阵 上 , —这是信号的样本数,以及 -天线阵元(或子晶格,如果支持)的数量。

信号尺寸*X*
大小 信号

向量资料 上

从天线阵列的所有元件(或从所有子晶格,如果它们被支持)发射相同的信号。

矩阵 上

每列对应于天线阵列的相应元件(或相应的子晶格,如果支持的话)发射的信号。

依赖关系

若要使用此参数,请将*Polarization*属性设置为 "没有" 或 "合并".

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

昂 — 信号发射方向

+ L上的实矩阵2

Details

信号发射方向,定义为实矩阵 上 . 每列在窗体中指定到达方向 [AzimuthAngle;ElevationAngle].

方位角应介于 −180° 和 180°,包容性。 座椅的角度应在 −90° 以前 90°,包容性。

测量单位是度。

如果属性*CombineRadiatedSignals*设置为 错误,角度数应等于天线阵元数 .

数据类型

漂浮64</无翻译>

拉克西斯 — 局部坐标系

+ 一个真正的3乘3正交矩阵

Details

定义为实正交矩阵的局部坐标系 上 .

矩阵的列定义了正交轴 , 和 局部坐标系相对于全局坐标系。

依赖关系

若要使用此参数,请将*Polarization*属性设置为 "合并" 或 "双重".

数据类型

漂浮64</无翻译>

XH — H为极化辐射信号

+ 复向量M乘1 | 复矩阵M乘N

Details

H是定义为复矢量的极化辐射信号 上 或复数矩阵 上 ,在哪里 —这是信号的长度,以及 -天线阵元(或子晶格,如果支持)的数量。

信号尺寸*XH*
大小 信号

向量资料 上

从天线阵列的所有元件(或从所有子晶格,如果它们被支持)发射相同的信号。

矩阵 上

每列对应于天线阵列的相应元件(或相应的子晶格,如果它们被支持的话)发射的信号。

*XH*和*XV*信号的大小必须相同。

依赖关系

若要使用此参数,请将*Polarization*属性设置为 "双重".

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

十五 — V为极化辐射信号

+ 复向量M乘1 | 复矩阵M乘N

Details

V是定义为复矢量的极化辐射信号 上 或复数矩阵 上 . —这是信号的长度,以及 -天线阵元(或子晶格,如果支持)的数量。

信号尺寸*XV*
大小 信号

向量资料 上

从天线阵列的所有元件(或从所有子晶格,如果它们被支持)发射相同的信号。

矩阵 上

每列对应于天线阵列的相应元件(或相应的子晶格,如果它们被支持的话)发射的信号。

*XH*和*XV*信号的大小必须相同。

依赖关系

若要使用此参数,请将*Polarization*属性设置为 "双重".

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

W — 元素或子晶格的权重系数

+ 列向量N乘1

Details

指定为复数列向量的元素或子晶格的加权系数 上 ,在哪里 -天线阵元(或子晶格,如果支持)的数量。

依赖关系

若要使用此参数,请将属性设置为*WeightsInputPort*value 真的.

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

WS — 天线子晶格的权重系数

+ 复矩阵NSEon N | 单元格数组1乘N

Details

天线子晶格的加权系数,定义为复数矩阵 上 或元组 元素在哪里 -子晶格的数量。 这些权重应用于子晶格内的单个元素。

子晶格元素的权重系数
分租契 亚晶格权重

所有子晶格具有相同的尺寸。 然后子晶格的权重形成一个矩阵 上 ,在哪里 是每个子晶格中元素的数量,并且 -子晶格的数量。 每个*WS*列定义相应子晶格的权重。

子晶格可能不具有相同的尺寸。 在这种情况下,您可以将子晶格的权重设置为:

*矩阵 上 ,在哪里 是最大子晶格中的元素数。 第一个 每列中的条目是子晶格元素的权重,其中 -子晶格中元素的数量。

*元组 元素。 每个元素包含相应子晶格的权重列向量。 列向量具有等于相应子晶格中元素数量的长度。

依赖关系

要使用此参数,请将属性设置为*Sensor*包含子晶格的天线阵列的值,并将阵列的*SubarraySteering*属性设置为 "习惯".

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

斯特朗 — 子晶格的旋转角度

+ 实向量为2乘1

Details

子晶格的旋转角度,设为长度的列向量 .

向量具有形式 [azimuthAngle;elevationAngle]. 方位角应在 −180° 以前 180°,包容性。 座椅的角度应从 −90° 以前 90°,包容性。

测量单位是度。

依赖关系

要使用此参数,请将属性设置为*Sensor*支持子晶格的网格的值,并将*SubarraySteering*grid属性设置为 "阶段" 或 "时间".

数据类型

漂浮64</无翻译>

输出参数

Y — 辐射信号

+ L上的复数矩阵M | L个元素的复数元组

Details

作为复矩阵返回的辐射信号 上 或单元格数组 上 ,在哪里 -辐射角度数*ANG*, -输入信号长度*X*。

如果属性*Polarization*设置为 "没有",那么输出参数*Y*将是一个矩阵 上 .

如果属性*Polarization*设置为 "合并" 或 "双重",*Y*是一个元组 元素。 每个元件对应于单独的辐射信号。 每个元组包含三个包含组件的列向量 , 和 相对于全局坐标系定义的极化场。

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

特征

# 传感器-天线阵列

+ 市建局 | 天线阵列系统对象

Details

天线阵列对象、亚晶格天线、或天线阵列元件。 传感器的天线阵列可以包含子晶格。

例如:

using EngeePhased

ura = EngeePhased.URA()
radiator = EngeePhased.Radiator(Sensor=ura)
Radiator:
    Sensor=URA:
    Element=IsotropicAntennaElement:
    FrequencyRange=[0.0 1.0e20]
    BackBaffled=false
    UseThreads=true
    Size=[2 2]
    ElementSpacing=[0.5 0.5]
    Lattice=Rectangular
    ArrayNormal=x
    Taper=1
    UseThreads=true
    PropagationSpeed=299792458
    OperatingFrequency=3.0e8
    Wavefront=Plane
    SensorGainMeasure=dB
    WeightsInputPort=false

# PropagationSpeed-信号传播速度

+ 299792458 (默认情况下)| 正标量

Details

信号的传播速度,设为正标量。 默认值是光速。 299792458.

测量单位为m/s。

# 操作频率-操作频率

+ 3.0e8 (默认情况下)| 正标量

Details

的工作频率,设置为正标量。

测量单位为Hz。

# 组合信号 — 组合辐射信号

+ 真的 (默认情况下)| 错误

Details

发射信号的组合,定义为 真的 或 错误.

该性质使得能够相干地汇总来自天线阵列的所有元件的发射信号以获得平面波。

如果*CombineRadiatedSignals*属性设置为 错误 每个发射元件具有单独的辐射信号。 在这种情况下,每个元件可以在独立的方向上发射。

如果*CombineRadiatedSignals*属性设置为 真的,那么给定方向上的辐射场是来自所有元素(或子晶格,如果它们被支持)的延迟辐射场的相干总和。 该设备使用窄带信号的时间延迟相移近似值。

依赖关系

如果属性为*Sensor*是包含子晶格的天线阵列,则*CombineRadiatedSignals*属性不能设置为 错误.

# Sensorgainmasure-天线增益

+ "dB" (默认)| "dBi"

Details

天线增益,设置为以下值之一: "dB" 或 "dBi":

  • "dB" —输入信号功率根据天线功率图(以dB为单位)按适当方向缩放,然后组合。

  • "dBi" —输入信号功率根据辐射图案(以dBi为单位)在适当方向上缩放,然后组合。 当您希望将结果与基本雷达方程预测的值进行比较时,此选项很有用,该方程使用dBi来确定天线增益。 使用选项进行计算 "dBi" 它们非常耗时,因为需要在所有方向上进行积分来计算总辐射天线功率。

依赖关系

若要使用此属性,请将*CombineRadiatedSignals*属性设置为 真的.

# 极化-极化配置

+ 无 (默认情况下)| "合并" | "双重"

Details

极化配置,定义为 "没有", "合并" 或 "双重":

  • "没有" -辐射场被认为是标量。

  • "合并" —辐射场被极化并且表示单个辐射信号,所述极化对应于天线的极化。

  • "双重" -偏振分量 和 它们是独立的信号。

# WeightsInputPort-使用权重

+ 错误 (默认情况下)| 真的

Details

加权因子的使用表示为 错误 或 真的.

如果此属性设置为 真的,则输入变元*W*用于设置加权系数。 权重应用于天线阵列的各个单元(或子晶格,如果它们被支持)。

方法

所有系统对象通用

步!::运行系统对象运算算法 释放!::允许更改系统对象属性的值 重置!::重置系统对象的内部状态

例子:

来自5元件线性天线阵列的辐射

Details

我们将传播和组合来自天线的五个各向同性元件的辐射。 让我们创建一个由各向同性辐射单元组成的均匀线性天线阵列(ULA)。

using EngeePhased

数组=EngeePhased。ULA(数字=5);
散热器=EngeePhased。散热器(传感器=阵列,OperatingFrequency=300e6,CombineRadiatedSignals=true);
x= [1;-1;1;-1;1;-1];
辐射角=[30;10];
y=散热器(x,radiatingAngle)
6×1 Matrix{ComplexF64}:
 -0.9523402087708812 + 2.0816681711721685e-17im
  0.9523402087708812 - 2.0816681711721685e-17im
 -0.9523402087708812 + 2.0816681711721685e-17im
  0.9523402087708812 - 2.0816681711721685e-17im
 -0.9523402087708812 + 2.0816681711721685e-17im
  0.9523402087708812 - 2.0816681711721685e-17im

文学作品

  1. Van Trees,H. _Optimum数组处理。_纽约:Wiley-Interscience,2002。