工程师。[医]直肠状

矩形脉冲发生器。

库::`[医]工程师` 座:: 矩形波形

资料描述

要生成具有预设脉冲持续时间和脉冲重复率(PRF)的脉冲信号，请按照以下步骤操作:

创建*EngeePhased对象。RectangularWaveform*并设置其属性。
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

波形=EngeePhased。RectangularWaveform（） -创建矩形脉冲发生器系统对象 波形 具有默认属性。
波形=EngeePhased。RectangularWaveform（名称=值） -创建矩形脉冲发生器系统对象 波形 具有指定的属性 姓名，设置为指定值 价值. 您可以按任意顺序将其他属性指定为名称-值对（名称1=价值1,…,NameN=ValueN).

使用

Y=波形() -返回矩形脉冲信号*Y*。
Y=波形(prfidx) -使用*prfidx*索引从由*[Property:PRF]*属性设置的预定义值向量中选择脉冲重复率(PRF)。如果*[Property:PRFOutputPort]*属性设置为 真的.
Y=波形(freqoffset) -使用*freqoffset*生成频率偏移信号。在需要动态更新发送脉冲的频率的情况下使用该语法。如果属性*[Property:FrequencyOffsetSource]*值集，则使用此语法 "输入端口".
Y，PRF=波形（_） -还返回当前脉冲重复率*PRF*。若要使用此语法，请将*[Property:PRFOutputPort]*属性设置为 真的，并为属性*[Property:OutputFormat]*值 "脉冲". *PRF*返回系统使用的当前脉冲重复率。
Y，COEFF=波形（_） -还返回当前脉冲的匹配*COEFF*滤波器的系数。若要使用此语法，请设置*[Property:CoordicientsOutputPort]*值 真的.

如果指定了包含可选输入参数和输出参数的属性，则可以组合可选输入参数和输出参数。可选输入和输出的列出顺序应与包含它们的属性相同。例如, Y，PRF，COEFF=波形（prfidx，freqoffset）.

争论

输入参数

prfidx — 脉冲重复率指数

+ 一个正整数

Details

脉冲重复率指数(PRF)，设定为正整数。索引标识*[Property:PRF]*属性中的条目。在必须动态选择传输脉冲的情况下使用此参数。在这种情况下，[Property:PRF]*属性包含预定义的PRF选择选项列表。在仿真期间，基于输入数据*prfidx，选择其中一个Prf作为下一传输的PRF。

依赖关系

若要使用此参数，请将*[Property:PRFOutputPort]*属性设置为 真的.

freqoffset — 频率偏移，Hz

+ 标量,标量

Details

指定为标量的频率偏移。偏移允许您生成具有频率偏移的信号。在需要动态更新发送脉冲的频率的情况下使用该自变量。

依赖关系

若要使用此参数，请将属性设置为*[Property:FrequencyOffsetSource]*value "输入端口".

数据类型	`漂浮64`</无翻译>

输出参数

Y — 脉冲信号

+ 复向量

Details

作为复矢量返回的输出信号。

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::是

PRF — 脉冲重复率，Hz

+ 标量,标量

Details

作为标量返回的脉冲重复率。 *PRF*包含系统使用的当前脉冲重复率。

依赖关系

若要使用此参数，请将*[Property:PRFOutputPort]*属性设置为 真的，并为属性*[Property:OutputFormat]*值 "脉冲".

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::是

科夫 — 匹配滤波器的系数

+ 向量资料 | 矩阵

Details

作为大小的复向量返回的匹配滤波器的系数或大小的复杂矩阵 .

依赖关系

若要使用此参数，请将属性设置为*[Property:CoordicientsOutputPort]*value 真的.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::是

特征

无。

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

信号发生器的系统对象专用

带宽:：信号的带宽 getmatched过滤器:从信号获得的匹配滤波器系数 情节:：绘制脉冲信号

例子：

矩形形状信号生成

Details

让我们形成一个具有采样频率的矩形信号 1 兆赫，脉冲持续时间 50 mks，每包脉冲数 5，中心频率 200 kHz和脉冲重复率 10 千赫。

初始化参数。

fs = 1e6 # Частота дискретизации, Гц
dur_spec = "Pulse width" # Метод формирования длительности импульсов ["Pulse width", ""]
pw = 5.0e-5 # длительность импульса, с
prf = 10_000 # частота следования импульсов (ЧСИ)
freq_off_type = "Property" # способ задания частоты модуляции "Property" — в параметрах СО
freq_off = 200e3 # значение центральной частоты спектра, Гц
out_type = "Pulses" # тип выходного сигнала "Pulses" — по импульсам, Samples — по отсчетам
num_pulse = 5 # количество импульсов
prf_out = false # выключение выхода ЧСИ
coeff_mf_out = false; # выключение выхода коэффициентов СФ

让我们使用*EngeePhased。RectangularWaveform*创建探测信号*rect*的系统对象。

# Формирование системного объекта
rect = EngeePhased.RectangularWaveform(
    SampleRate = fs, # Частота дискретизации, Гц
    DurationSpecification = dur_spec, # Метод формирования длительности импульсов
    PulseWidth = pw, # длительность импульса, с
    PRF = prf, # частота следования импульсов
    FrequencyOffsetSource = freq_off_type,
    FrequencyOffset = freq_off, # центральная частота
    OutputFormat = out_type, # тип выходного сигнала
    NumPulses = num_pulse, # количество импульсов
    PRFOutputPort = prf_out,
    CoefficientsOutputPort = coeff_mf_out
);

调用*EngeePhased系统对象。RectangularWaveform*使用*rect*变量。

rect_sig = rect(); # генерация прямоугольного сигнала

使用函数 情节 让我们以IQ组件、模块和信号相位的形式构建示波器。

# построение IQ-компонент
t_grid = range(start = 0,step = 1/fs,length = length(rect_sig)) * 1e6 # сетка времени, мкс
fig1 = plot(t_grid,real.(rect_sig),title = "синфазная составляющая",lab="",ylab="Амплитуда")
fig2 = plot(t_grid,imag.(rect_sig),title = "квадратурная составляющая",lab="",xlab = "Время, мкс",ylab="Амплитуда");

图(图1,图2,布局=(2,1))

object phased rectangular waveform 1 cn

# построение модуля и фазы сигнала
fig3 = plot(t_grid,abs.(rect_sig),title = "Модуль комплексного сигнала",lab="",ylab="Амплитуда");
fig4 = plot(t_grid,angle.(rect_sig)*180/pi,title = "Аргумент комплексного сигнала",lab="",xlab = "Время, мкс",ylab="Фаза, град.");

plot(fig3,fig4,layout = (2,1))

object phased rectangular waveform 2 cn

信号的主要特征是频谱和频谱图。让我们使用内置函数 周期图.

# расчет спектра сигнала
spec,f = EngeePhased.Functions.periodogram(
    rect_sig, # исходный сигнал
    EngeeDSP.Functions.hamming(size(rect_sig)...),
    1024; # длина частоты дискретизации
    out = :data, # тип выхода
    fs = fs, # частота дискретизации
    spectrumtype = "power" # тип спектра
);

使用函数可视化结果 情节.

plot(
    f * 1e-3,
    EngeePhased.Functions.mag2db.(spec),
    lab="", xlab = "Частота, кГц",
    ylab = "Мощность, дБВт",
    ylim = (-100,0),
    title = "Спектр сигнала"
)

object phased rectangular waveform 4 cn

光谱具有针状结构，其组分按步骤进行。 . 为了计算频谱图，我们使用内置函数 频谱图.

# расчет спектрограммы
spectgm1,f1,t1 = EngeeDSP.Functions.spectrogram(
    real.(rect_sig);
    nfft = length(rect_sig), # длина БПФ
    window = EngeeDSP.Functions.hamming(64),
    noverlap = 60, # перекрытие окна
    spectrumtype = "power",  # тип спектра — по мощности
    freqrange = "onesided", # диапазон спектра — односторонний
    out = :data, # тип выхода — массив данных
    fs = fs # частота дискретизации
);

我们使用函数可视化频谱图计算的结果 热图.

# построение спектрограммы
heatmap(
    t1[:]*1e6,f1[:]*1e-3,
    abs.(spectgm1),color = :jet,
    xlab = "Время, мкс",
    ylab = "Частота Доплера, кГц",
    ylims = (0,400)
)

object phased rectangular waveform 5 cn

算法

具有矩形包络的单个复杂无线电脉冲的解析表达式具有以下形式:

哪里

--脉冲持续时间;
--信号幅度;
--初始（载波）频率;
--定义一个矩形信封:
--序列中矩形脉冲的数量（数据包）;
--重复周期，其中 --脉冲重复率。

要生成矩形信号，必须设置以下参数:

*滤波器采样率 ; *脉冲持续时间 ; *脉冲重复率 ; *脉冲数 ; *信号的中心频率 .

object phased rectangular waveform 3

文学作品

理查兹，M.A. _fundamentals的雷达信号处理。_纽约：麦格劳-希尔，2005年。