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EngeePhased.WidebandFreeSpace

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自由空间的宽带分配通道。

库::`[医]工程师` 座:: 宽带自由空间

资料描述

*EngeePhased系统对象。WidebandFreeSpace*模拟宽带信号在自由空间中从一个点到另一个点的传播。 对象对输入信号应用与距离相关的时间延迟、增益控制和相移。 对象考虑到源或目的地正在移动时的多普勒频移。 自由空间是一个没有边界的环境,其中信号传播的速度不依赖于位置和方向。 信号从源到目的地以直线传播。 例如,您可以使用此对象来模拟信号从雷达到目标的双向传播。

对于非极化信号,*EngeePhased系统对象。WidebandFreeSpace*允许您将信号从一个点分发到几个点或从几个点分发到一个点。 不支持从多个点到多个点的传播。

在自由空间中传播信号时,可以使用单个*EngeePhased对象。WidebandFreeSpace*用于计算双向传播延迟。 或者,您可以使用两个单独的*EngeePhased对象。WidebandFreeSpace*用于计算每个方向的单向传播延迟。 由于滤波器的失真,使用双向传播时两个方向的总延迟可能与使用两个*EngeePhased对象时的延迟不同。具有单向分布的WidebandFreeSpace*。 使用单个*EngeePhased对象会更准确。WidebandFreeSpace*具有双向分布,使用属性*TwoWayPropagation*。

要计算自由空间中传播的信号,请执行以下步骤:

  1. 创建*EngeePhased对象。WidebandFreeSpace*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

  • widebandFreeSpace=EngeePhased。WidebandFreeSpace() -使用默认属性值在空闲空间中创建宽带分发通道。

  • widebandFreeSpace=阶段性。WidebandFreeSpace(名称=值) -在自由空间中以一对形式创建具有指定属性的宽带分发通道 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。

使用

  • propSig=widebandFreeSpace(sig,sigOrig,sigDest,origVel,destVel) -返回宽带*sig*信号在自由空间信道上从*sigOrig*位置传播到*sigDest*位置后产生的*propSig*信号。 您可以在*sigOrig*和*sigDest*参数中指定多个点,但不能在同一时间在两个参数中指定多个点。

争论

输入参数

sig — 宽带信号

+ 矩阵 | 元组

Details

宽带信号定义为:

*定义为复数矩阵的宽带非极化信号 上 . 每列包含通过自由空间的通道之一传播的信号。

*指定为元组的宽带极化信号 复杂的元素。 每个元素都包含一个电磁场分量(西格X, 西格Y, 西格Z)以列向量的形式 上 表示通过自由空间的通道之一传播的极化信号。

-信号样本的数目,以及 -可用空间的通道数。 每个信道对应于一个源-接收器对。

输入矩阵的第一维的大小可以改变以模拟信号长度的变化。 大小的变化可以例如在具有可变脉冲重复率的脉冲信号的情况下发生。

对于极化场,元组的每个元素包含三个大小的复数向量列 上 : 西格X, 西格Y 和 西格Z. 这些矢量以坐标表示极化信号的笛卡尔分量 , 和 .

元组内的向量的第一维的大小可以改变以模拟变化的信号长度,例如在具有可变脉冲重复率的脉冲信号的情况下。

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

西戈里格 — 信号源的位置

+ 实向量是3乘1列 | 实矩阵是3乘N

Details

信号源的位置,设为列向量 上 或大小矩阵 上 ,在哪里 -可用空间的通道数。 如果*sigOrig*是列向量,则具有以下形式 [x;y;z]. 如果*sigOrig*是一个矩阵,则每列指定信号源的位置,如下所示 [x;y;z].

位置测量的单位是米。

您不能在同一时间将*sigOrig*和*sigDest*指定为矩阵。 其中至少一个必须是列向量。 上 .

数据类型

漂浮64</无翻译>

sigDest — 信号接收器的位置

+ 实向量是3乘1列 | 实矩阵是3乘N

Details

信号接收器的位置,设为列向量 上 或大小的矩阵 上 ,在哪里 -可用空间的通道数。 如果*sigDest*是一个列向量,它的形式 [x;y;z]. 如果*sigDest*是一个矩阵,每列指定信号接收器的位置,看起来像 [x;y;z].

位置测量的单位是米。

您不能在同一时间将*sigOrig*和*sigDest*指定为矩阵。 其中至少一个必须是列向量。 上 .

数据类型

漂浮64</无翻译>

起源 — 信号源的速度

+ 实向量是3乘1列 | 实矩阵是3乘N

Details

信号源的速度,设为列向量 上 或大小的矩阵 上 ,在哪里 -可用空间的通道数。 如果*origVel*是列向量,它看起来像 [Vx;Vy;Vz]. 如果*origVel*是一个矩阵,则每列指定信号源的速度,如下所示 [Vx;Vy;Vz].

速度测量单位为m/s。

数据类型

漂浮64</无翻译>

目的地 — 信号接收器速度

+ 实向量是3乘1列 | 实矩阵是3乘N

Details

信号接收器的速度,设为列向量 上 或大小矩阵 上 ,在哪里 -可用空间的通道数。 如果*destVel*是列向量,它看起来像 [Vx;Vy;Vz]. 如果*destVel*是一个矩阵,则每列指定信号接收器的速度,如下所示 [Vx;Vy;Vz].

速度测量单位为m/s。

数据类型

漂浮64</无翻译>

输出参数

propSig — 传播宽带信号

+ 矩阵 | 元组

Details

传播的宽带信号返回为: *If*sig*是复数矩阵 上 ,*propSig*是相同大小的宽带非极化信号,也具有复数值。 每列包含通过自由空间中的通道之一传播的信号。

*如果*sig*是 对于复杂的元素,*propSig*是一个宽带极化信号返回作为一个元组从 复杂的元素。 每个元素都包含一个电磁场分量(西格X, 西格Y, 西格Z)以列向量的形式 上 表示通过自由空间的通道之一传播的极化信号。

输出参数*propSig*包含在当前时间间隔内从目标传播的信号样本。 如果信号从源到目标的传播时间长于当前时间间隔,则输出自变量可能不包含所有输入输入。 对对象的下一次调用将返回传播信号的另一部分。

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复数::是

特征

# MaximumDistance — 一个方向的最大传播距离
Real number

Details

信号发射器和接收器之间以米为单位的最大距离,设置为正实标量。

对象忽略在一个方向上超过最大传播距离的距离上传播的任何信号。 最大距离必须大于或等于点之间的最大距离。

默认值 — 10000.0.

依赖关系

若要使用此属性,请设置*MaximumDistanceSource*值 物业.

# PropagationSpeed — 信号传播速度
Real number

Details

传播速度以m/s为单位,设为正标量。

默认值是光速。 299792458.

# OperatingFrequency — 工作频率
Real number

Details

的工作频率,设置为正标量。

测量单位为Hz。

默认值 — 3e8.

# SampleRate — 采样率
Real number

Details

信号的采样频率,设置为正标量。

采样率与脉冲重复率(PRF)之比必须为正整数。

测量单位为Hz。

默认值 — 1.0e6.

# TwoWayPropagation — 启用双向分发
Logical

Details

启用双向分发,设置为 错误 (默认情况下)或 真的.

将此属性设置为 真的 来执行信号的发射器和接收器之间的双向传播。 否则,系统对象执行从信号的发射器到接收器的单向传播。

# NumSubbands — 子范围数
Real number

Details

处理的子范围的个数,设为正整数。

默认值 — 64.

# MaximumDistanceSource — 最大单向传播距离的来源
String

Details

输入信号的最大采样数,设为正整数。 输入信号是对象调用的第一个参数。 输入信号的大小等于输入矩阵中的行数。 对象切断任何超过该数字的输入信号。 对于完整的信号处理,请确保此属性的值大于任何最大输入长度。

生成信号的系统对象确定信号的最大大小:

对于任何信号,如果将波形的OutputFormat属性设置为"Samples",则信号的最大长度将等于numSamples属性中指定的值。

对于脉冲信号,如果将OutputFormat设置为"Pulses",则信号的长度将等于最低脉冲重复率、脉冲数和采样频率的乘积。

对于连续信号,如果将OutputFormat设置为"扫描",则信号的长度将等于扫描时间、扫描次数和采样率的乘积。

# MaximumNumInputSamples — 最大输入样本数
Real number

Details

输入信号的最大采样数,设为正整数。 输入信号是对象调用的第一个参数。 输入信号的大小等于输入矩阵中的行数。 对象切断任何超过该数字的输入信号。 对于完整的信号处理,请确保此属性的值大于任何最大输入长度。

产生信号的系统对象确定信号的最大大小:

*对于任何信号,如果将*OutputFormat*属性设置为 "样本",最大信号长度将等于*numSamples*属性中指定的值。

*对于脉冲信号,如果将*OutputFormat*设置为 "脉冲",信号的长度将等于最低脉冲重复率、脉冲数和采样频率的乘积。

*对于连续信号,如果将*OutputFormat*设置为 "扫荡",信号的长度将等于偏差时间、偏差数量和采样频率的乘积。

依赖关系

若要使用此属性,请设置*MaximumNumInputSamplesSource*值 "财产".

# MaximumNumInputSamplesSource — 最大信号样本数的来源
String

Details

输入信号的最大采样数的源,设为 "汽车" (默认情况下)或 "财产".

*如果设置此属性的值 "汽车" 传播模型会自动分配足够的内存来缓冲输入信号。

如果设置此属性的值 "财产",您需要使用MaximumNumInputSamples*指定输入信号中的最大采样数。 任何超过此值的输入信号都将被截断。

依赖关系

若要使用此属性,请设置*MaximumDistanceSource*值 "财产".

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

此外

传播延迟、多普勒频移和自由空间损耗

Details

当信号源和接收器相对于彼此静止时,可以将自由空间中的通道输出信号写为 ,在哪里 -信号延迟,以及 -在自由空间中传播过程中的损耗。 信号延迟计算为 ,在哪里 为传播距离,且 -传播的速度。 自由空间中的信道损耗由表达式确定

哪里 -信号的波长。

该公式假设目标位于发射元件或阵列的远区。 在近场中,传播信道在自由空间中的损耗的公式是无效的,并且可导致损耗值小于一,这相当于信号放大。 出于这个原因,对于值 损失定为一.

如果源和接收器相对于彼此移动,则多普勒频移被考虑在内。 频移为 单边派发及 进行双向分配。 价值 -这是接收器相对于源的相对速度。

频率的子带的处理

Details

子带处理将宽带信号分成若干子带,并对每个子带中的信号应用窄带处理。 所有子带的信号合并形成输出信号。

使用宽带系统对象或块时,需要指定子范围的数量。 ,将宽带信号分解到其中。 中心频率和子带宽度由总带宽和子带数自动计算。 总频带以载波或工作频率为中心 . 总带宽由采样率决定 . 频子带的宽度为 . 子带的中心频率定义为:

четноенечетное

一些系统对象允许您在启动对象时获取子带的中心频率作为输出数据。 返回的子带频率按照离散傅里叶变换的顺序进行排序。 首先显示载波上方的频率,然后显示载波下方的频率。

文学作品

  1. Proakis,J. Digital Communications。 繝シ繝ォ縺ァ縺呐

  2. Skolnik,M.Introduction To Radar Systems,3rd Ed。 繝シ繝ォ縺ァ縺呐