URA Sum and Difference Monopulse

Суммарно-разностный моноимпульсный трекер для URA.

ura sum and difference monopulse

Описание

Блок URA Sum and Difference Monopulse оценивает направление прихода узкополосного сигнала на равномерную прямоугольную решетку (URA) на основе начального предположения с помощью суммарно-разностного метода диаграммы направленности антенны.

Блок получает разностный управляющий вектор путем изменения фазы второй половины суммарного управляющего вектора.

Порты

Вход

X — принятый сигнал
комплексная матрица

Входной сигнал в виде матрицы, столбцы которой соответствуют каналам. Строки соответствуют выборкам сигнала.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64

Поддержка комплексных чисел: Да

Steer — инициализирующий сигнал
неотрицательный вещественный вектор-столбец (1, 1)

Инициализирующий входной сигнал в виде неотрицательного вещественного вектор-столбца.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64

Выход

Ang — направления прибытия сигналов
неотрицательный вещественный вектор-столбец

Направления прибытия сигналов, возвращаемые как неотрицательный вещественный вектор-столбец. Угол направления прибытия — это угол между направлением на источник и осью антенной решетки. Единицы измерения угла — градусы. Длина вектора равна количеству сигналов, заданному параметром Number of signals. Если не удается определить пики в спектре, в результате возвращается NaN.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64

Параметры

Main

Signal propagation speed (m/s) — скорость распространения сигнала, м/c
299792458 m/s (по умолчанию) | положительный скаляр

Скорость распространения сигнала в виде вещественного положительного скаляра.

По умолчанию используется значение скорости света: 299792458 м/c.

Единицы измерения — м/с.

Для указания скорости света можно использовать функцию physconst.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64

Operating frequency (Hz) — рабочая частота системы, Гц
3e8 (по умолчанию) | положительный скаляр

Рабочая частота системы, заданная в виде положительного скаляра.

Единицы измерения — Гц.

Типы данных: Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Bool

Number of bits in phase shifters — количество бит квантования фазового сдвига
0 (по умолчанию) | неотрицательное целое число

Количество битов, используемых для квантования компонента фазового сдвига формирователя луча или весов управляющего вектора. Укажите количество битов в виде целого неотрицательного числа.

Значение, равное нулю, означает, что квантование не выполняется.

Sensor Array

Specify sensor array as — метод задания массива
Array (no subarrays)

Метод задания массива, указанного как Array (no subarrays).

Array (no subarrays)— для задания массива используются параметры блока.

Element

Тип антенны или акустического элемента.

Доступные значения:

Isotropic Antenna
Cardioid Antenna
Cosine Antenna
Custom Antenna
Gaussian Antenna
Sinc Antenna
Omni Microphone
Custom Microphone

Operating frequency range (Hz) — диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента
[0 1e20] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на 2

Диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента в виде вектора-строки 1 на 2 в форме [LowerBound,UpperBound]. За пределами этого диапазона частот элемент не имеет отклика.

Единицы измерения частоты — Гц.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Isotropic Antenna, Cosine Antenna или Omni Microphone.

Baffle the back of the element — установить отклик задней полусферы Isotropic Antenna element или Omni Microphone равным нулю
выключено (по умолчанию) | включено

Установите этот флажок, чтобы заглушить эхо элемента.

При обратном отводе эхо на всех углах азимута, превышающих ±90° от широкой стороны, устанавливаются в ноль. Широкая сторона определяется как угол азимута 0° и угол возвышения 0°.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Isotropic Antenna или Omni Microphone.

Null axis direction — направление оси нулевого излучения.
-x (по умолчанию) | +x | +y | -y | +z | -z

Направление оси нулевого излучения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Cardioid Antenna.

Exponent of cosine pattern — задание экспонент азимутальной и высотной косинусных диаграмм направленности
[1.5 1.5] (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вещественная матрица неотрицательных значений 1 на 2

Экспоненты косинусной модели в виде неотрицательного скаляра или вещественной матрицы 1 на 2 из неотрицательных значений. Если Exponent of cosine pattern — вектор 1 на 2, то первый элемент — это экспонента в направлении азимута, а второй — в направлении возвышения. При скалярном значении этого параметра косинусы в азимутальном и высотном направлениях возводятся в одну степень.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Cosine Antenna.

Operating frequency vector (Hz) — диапазон рабочих частот пользовательских антенны или акустического элемента
[0,1e20] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка

Диапазон рабочих частот антенны или акустического элемента в виде вектора-строки 1 на возрастающих действительных значений. Элемент не имеет отклика за пределами диапазона частот, заданного минимальным и максимальным элементами этого вектора. Единицы измерения частоты — Гц.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna или Custom Microphone. Для установки откликов на этих частотах используйте параметр Frequency responses (dB).

Frequency responses (dB) — частотные отклики антенны и акустического элемента
[0,0] (по умолчанию)| вещественный вектор-строка

Частотная характеристика пользовательской антенны или пользовательского акустического элемента для частот, определяемых параметром Operating frequency vector (Hz). Размеры вектора Frequency responses (dB) должны совпадать с размерами вектора, заданного параметром Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna или Custom Microphone.

Input Pattern Coordinate System — система координат диаграммы направленности пользовательской антенны
az-el (по умолчанию) | phi-theta

Система координат диаграммы направленности пользовательской антенны указывается az-el или phi-theta. При указании az-el для задания координат точек диаграммы направленности используются параметры Azimuth angles (deg) и Elevations angles (deg). При указании параметра phi-theta для задания координат точек детали используются параметры Phi angle (deg) и Theta angles (deg).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna.

Azimuth angles (deg) — углы азимута диаграммы направленности излучения антенны
[−180:180] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка

Углы азимута, по которым будет рассчитываться диаграмма направленности излучения антенны в виде вектора-строки 1 на P. P должно быть больше 2. Углы азимута должны лежать в диапазоне от −180° до 180° включительно и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna, а для параметра Input Pattern Coordinate System — az-el.

Elevation angles (deg) — углы возвышения диаграммы направленности излучения антенны
[−90:90] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка

Углы возвышения, при которых необходимо рассчитать диаграмму направленности излучения в виде вектора 1 на . должно быть больше 2. Единицы измерения углов — градусы. Углы возвышения должны лежать в диапазоне от −90° до 90° включительно и располагаться в строго возрастающем порядке.

Зависимости

Magnitude pattern (dB) — величина диаграммы направленности излучения комбинированной антенны
zeros(181,361) (по умолчанию) | вещественная матрица Q на P | вещественный массив Q на P на L

Величина диаграммы направленности излучения комбинированной антенны, заданная в виде матрицы на или массива на на .

Если параметр Input Pattern Coordinate System установлено значение az-el, то Q равняется длине вектора, заданного параметром Elevation angles (deg), а P — длине вектора, заданного параметром Azimuth angles (deg).
Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение phi-theta, то равняется длине вектора, заданного параметром Theta Angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Phi Angles (deg).

Величина равна значению параметра Operating frequency vector (Hz).

Если значение этого параметра представляет собой матрицу на , то для всех частот, указанных в параметре Operating frequency vector (Hz), применяется одна и та же схема.
Если параметр представляет собой массив на на , то каждая страница на массива задает шаблон для соответствующей частоты, указанной в параметре Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna.

Phase pattern (deg) — фаза диаграммы излучения пользовательской антенны
zeros(181,361) (по умолчанию) | вещественная матрица Q на P | вещественный массив Q на P на L

Фаза диаграммы направленности излучения комбинированной антенны, заданная в виде матрицы на или массива на на .

Если параметр Input Pattern Coordinate System установлено значение az-el, то равняется длине вектора, заданного параметром Elevation angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Azimuth angles (deg).
Если для параметра Input Pattern Coordinate System установлено значение phi-theta, то равняется длине вектора, заданного параметром Theta Angles (deg), а — длине вектора, заданного параметром Phi Angles (deg).

Величина равна значению параметра Operating frequency vector (Hz).

Если значение этого параметра представляет собой матрицу на , то для всех частот, указанных в параметре Operating frequency vector (Hz), применяется одна и та же схема.
Если параметр представляет собой массив на на , то каждая страница на массива задает шаблон для соответствующей частоты, указанной в параметре Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna.

Align element normal with array normal — поворот элемента антенны в нормальное положение массива
включено (по умолчанию) | выключено

Если значение параметра включено то диаграмма направленности элемента антенны поворачивается для выравнивания по нормали массива. Если выключено, то рисунок элемента не поворачивается.

Если антенна используется в антенной решетке и параметр Input Pattern Coordinate System имеет значение az-el, установка этого флажка поворачивает диаграмму направленности так, чтобы ось x системы координат элемента указывала вдоль нормали массива. При отсутствии выбора используется шаблон элемента без вращения.

Если антенна используется в антенной решетке и параметр Input Pattern Coordinate System имеет значение phi-theta, установка этого флажка поворачивает диаграмму направленности так, чтобы ось z системы координат элемента указывала вдоль нормали массива.

Используйте этот параметр вместе с параметром Array Normal массивов URA и UCA.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Antenna.

Radiation pattern beamwidth (deg) — углы раствора диаграммы направленности
[10, 10] (по умолчанию) | вещественный скаляр | вещественный вектор-строка 1 на 2

Углы раствора диаграммы направленности в градусах.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Gaussian Antenna или Sinc Antenna.

Polar pattern frequencies (Hz) — частоты акустического элемента отклика полярной диаграммы направленности
1e3 (по умолчанию) | вещественный скаляр | вещественный вектор-строка 1 на L

Частоты отклика акустического элемента с полярной диаграммой направленности, заданные в виде вещественного скаляра или вещественного вектора-строки 1 на . Частоты отклика лежат в диапазоне частот, заданном параметром Operating frequency vector (Hz).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Microphone.

Polar pattern angles (deg) — углы отклика полярной диаграммы направленности
[−180:180] (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на P

Задайте углы отклика полярной диаграммы направленности в виде вектора 1 на . Углы измеряются от центральной оси акустического элемента и должны находиться в диапазоне от −180° до 180° включительно.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Microphone.

Polar pattern (dB) — полярная характеристика пользовательского акустического элемента
zeros(1,361) (по умолчанию) | вещественный вектор-строка 1 на L

Задайте величину полярной диаграммы направленности пользовательского акустического элемента в виде вещественного вектора-строки 1 на , где — количество частот, указанных в параметре Polar pattern frequencies (Hz). Строка представляет собой величину полярной диаграммы направленности, измеренную на соответствующей частоте, указанной в Polar pattern frequencies (Hz). Диаграмма направленности измеряется в азимутальной плоскости. В азимутальной плоскости угол возвышения равен 0°, а центральная ось составляет 0° по азимуту и 0° по возвышению. Полярная диаграмма направленности симметрична вокруг центральной оси. На основе полярной диаграммы можно построить диаграмму направленности акустического элемента в трехмерном пространстве.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Element type значение Custom Microphone.

URA

Array size — размер массива
[2 2] (по умолчанию) | целое положительное число | вектор целых положительных чисел 1 на 2

Укажите размер массива в виде целого положительного числа или вектора 1 на 2 целых положительных чисел.

Если значение параметра Array size - вектор 1 на 2, то вектор имеет вид [NumberOfArrayRows,NumberOfArrayColumns].
Если значение параметра Array size - целое число, то массив имеет одинаковое количество строк и столбцов.

Элементы индексируются сверху вниз по столбцу и далее по следующим столбцам слева направо.

На данном рисунке при размере массива [3,2] массив имеет три строки и два столбца.

ura sum and difference monopulse 1

Element spacing (m) — расстояние между элементами антенной решетки
0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр

Расстояние между соседними элементами антенной решетки задается в виде положительного скаляра.

Единицы измерения - м.

Element lattice — вид решетки элементов
Rectangular (по умолчанию) | Triangular

Укажите решетку элементов в виде Rectangular или Triangular.

Если для параметра Element lattice установлено значение Rectangular - все элементы выравниваются в направлении строк и столбцов.
Если для параметра Element lattice установлено значение Triangular - элементы четных рядов прямоугольной решетки смещаются в направлении положительной оси ряда. Элементы сдвигаются на расстояние, равное половине расстояния между элементами в ряду.

Array normal — направление нормали массива URA
x (по умолчанию) | y | z

Укажите нормаль массива в виде x, y или z. Все элементы массивов URA и UCA размещаются в плоскостях yz, zx или xy, соответственно, в системе координат массива.

Taper — изменение диаграммы направленности элементов антенной решетки
1 (по умолчанию) | комплексный скаляр | комплексный вектор

Изменение диаграммы направленности элементов антенной решетки задается в виде комплексного скаляра или комплексного вектора 1 на , где — количество элементов в массиве.

Сужающие коэффициенты, называемые также весами элементов, умножают отклики элементов массива. Конусы изменяют как амплитуду, так и фазу отклика для уменьшения боковых лепестков или направления главной оси отклика.

Если значение параметра Taper является скаляром, то к каждому элементу применяется один и тот же вес. Если Taper — вектор, то к соответствующему элементу датчика применяется вес из вектора. Количество весов должно соответствовать количеству элементов массива.