EngeePhased.WidebandCollector
|
Страница в процессе разработки. |
Сборщик широкополосных сигналов.
| Библиотека |
|
Описание
Системный объект EngeePhased.WidebandCollector моделирует сборщик широкополосных сигналов.
Сборщик преобразует падающие широкополосные волновые фронты, приходящие с заданных направлений, в сигналы для дальнейшей обработки. Волновые фронты падают на элементы антенны или микрофона, решетки антенных элементов или подрешетки.
Вы можете использовать этот объект для:
-
Моделирования приходящих сигналов неполяризованных полей.
-
Моделирования приходящих акустических полей с использованием неполяризованных микрофонов. Для этого необходимо установить для свойства PropagationSpeed значение, соответствующее среде
-
Собирания полей на подрешетках, созданных объектами EngeePhased.ReplicatedSubarray и EngeePhased.PartitionedArray. Вы можете направить все антенные подрешетки в одном направлении с помощью аргумента угла поворота STEERANG или направить каждую антенную подрешетку в другом направлении с помощью аргумента весовых коэффициентов антенных подрешеток WS.
Чтобы собрать приходящие на элементы или решетки сигналы, выполните следующие действия:
-
Создайте объект EngeePhased.WidebandCollector и установите его свойства.
-
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Чтобы узнать подробнее о том, как работать с системными объектами, см. Системные объекты Engee.
Синтаксис
Создание
-
collector = EngeePhased.WidebandCollector()— создает сборщик широкополосных сигналов со значениями свойств по умолчанию. -
collector = EngeePhased.WidebandCollector(Name=Value)— создает сборщик широкополосных сигналов с заданными свойствами в виде парыName=Value, гдеName— имя свойства, аValue— соответствующее значение. Можно указать несколько пар «имя-значение», порядок пар не имеет значения. Неуказанные свойства сохраняют свои значения по умолчанию.
Использование
-
Y = collector(X,ANG)— собирает сигналы X, поступающие с направлений, указанных в аргументе ANG. Выходной сигнал Y содержит собранные сигналы.
-
Y = collector(___,W)— использует аргумент W в качестве весовых коэффициентов элементов антенной решетки или подрешетки. Чтобы использовать этот синтаксис, установите для свойства WeightsInputPort значениеtrue. -
Y = collector(___,STEERANG)— использует аргумент STEERANG в качестве угла поворота подрешетки. Чтобы использовать этот синтаксис, установите для свойства Sensor значение решетки, которая поддерживает подрешетки, и установите для свойства SubarraySteering решетки значение"Phase"или"Time". -
Y = collector(___,WS)— использует аргумент WS в качестве весовых коэффициентов, применяемых к каждому элементу внутри каждой подрешетки. ЧЧтобы использовать этот синтаксис, установите для свойства Sensor значение решетки, которая поддерживает подрешетки, и установите для свойства SubarraySteering решетки значение"Custom".
Аргументы
Входные аргументы
X — входной сигнал
комплексная матрица M на L | комплексный кортеж длиной L
Details
Входные сигналы, заданные в виде комплексной матрицы на , где — это количество отсчетов сигнала, а — количество углов падения. Этот аргумент представляет приходящие поля.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Да |
ANG — направления прихода сигналов
вещественная матрица 2 на L
Details
Направления прихода сигналов, заданные в виде вещественной матрицы на . Каждый столбец задает направление прихода в виде [AzimuthAngle;ElevationAngle].
Азимутальный угол должен лежать между −180° и 180°, включительно. Угол места должен лежать в диапазоне от −90° до 90°, включительно.
Единицы измерения — градусы.
| Типы данных |
|
W — весовые коэффициенты элементов или подрешеток
вектор-столбец N на 1
Details
Весовые коэффициенты элементов или подрешеток, заданные в виде комплексного вектора-столбца на , где — количество элементов антенных решеток (или подрешеток, если они поддерживаются).
Зависимости
Чтобы использовать этот аргумент, установите для свойства WeightsInputPort значение true.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Да |
WS — весовые коэффициенты антенных подрешеток
комплексная матрица NSE на N | массив ячеек 1 на N
Details
Весовые коэффициенты элементов антенных подрешеток, заданные в виде комплексной матрицы на или кортежа из элементов, где — количество подрешеток. Эти весовые коэффициенты применяются к отдельным элементам внутри подрешетки.
| Подрешетка | Весовые коэффициенты подрешетки |
|---|---|
Все подрешетки имеют одинаковые размеры. Тогда весовые коэффициенты подрешеток образуют матрицу на , где — это количество элементов в каждой подрешетке, а — количество подрешеток. Каждый столбец WS определяет весовые коэффициенты для соответствующей подрешетки. |
|
Подрешетки могут не иметь одинаковых размеров. В этом случае можно задать весовые коэффициенты подрешеток в виде:
|
Зависимости
Чтобы использовать этот аргумент, установите для свойства Sensor значение антенной решетки, содержащей подрешетки, и установите для свойства SubarraySteering решетки значение "Custom".
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Да |
STEERANG — угол поворота подрешетки
вещественный вектор 2 на 1
Details
Угол поворота подрешетки, заданный в виде вектора-столбца длиной .
Вектор имеет вид [azimuthAngle;elevationAngle]. Азимутальный угол должен находиться в диапазоне от −180° до 180°, включительно. Угол места должен быть от −90° до 90°, включительно.
Единицы измерения — градусы.
Зависимости
Чтобы использовать этот аргумент, установите для свойства Sensor значение решетки, поддерживающей подрешетки, и установите для свойства SubarraySteering решетки значение "Phase" или "Time".
| Типы данных |
|
Выходные аргументы
Y — собранный сигнал
комплексная матрица M на N
Details
Собранный сигнал, возвращаемый в виде комплексной матрицы на , где — количество элементов решетки (или подрешеток, если они поддерживаются). Каждый столбец соответствует сигналу, собранному соответствующим элементом решетки (или соответствующими подрешетками, если они поддерживаются).
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Да |
Свойства
#
SensorGainMeasure —
коэффициент усиления антенной антенны
Строка
Details
Коэффициент усиления антенны, заданный как "dB" (по умолчанию) или "dBi":
-
"dB"— мощность входного сигнала масштабируется по диаграмме мощности антенны (в дБ) в соответствующем направлении, а затем объединяется. -
"dBi"— мощность входного сигнала масштабируется по диаграмме направленности (в дБи) в соответствующем направлении, а затем объединяется. Эта опция полезна, когда вы хотите сравнить результаты со значениями, предсказанными основным уравнением радиолокации, в котором для определения коэффициента усиления антенны используются дБи. Вычисления с использованием опции"dBi"являются трудоемкими, так как для вычисления общей излучаемой мощности антенны требуется интегрирование по всем направлениям.
#
PropagationSpeed —
скорость распространения сигнала
Вещественное число
Details
Скорость распространения сигнала, заданная как положительный скаляр. По умолчанию используется значение скорости света 299792458.
Единицы измерения — м/с.
#
SampleRate —
частота дискретизации
Вещественное число
Details
Частота дискретизации сигнала, заданная как положительный скаляр.
Отношение частоты дискретизации к частоте повторения импульсов (PRF) должно быть целым положительным числом.
Единица измерения — Гц.
Значение по умолчанию — 1.0e6.
#
NumSubbands —
число поддиапазонов
Вещественное число
Details
Число обрабатываемых поддиапазонов, заданное как целое положительное число.
Значение по умолчанию — 64.
#
WeightsInputPort —
использование весовых коэффициентов
Логический тип
Details
Использование весовых коэффициентов, заданное как false (по умолчанию) или true.
Если для этого свойства установлено значение true, то для задания весовых коэффициентов используется входной аргумент W. Весовые коэффициенты применяются к отдельным элементам антенной решетки (или к подрешеткам, если они поддерживаются).
# Sensor — элемент антенной решетки или антенная решетка
Details
Объект антенной решетки, антенны из подрешеток или элемент антенной решетки. Антенная решетка может содержать подрешетки.
По умолчанию используется EngeePhased.ULA.
#
ModulatedInput —
модулированный вход
Логический тип
Details
Модулированный вход, заданный как true (по умолчанию) или false.
Установите для этого свойства значение true, чтобы указать, что входной сигнал демодулируется на несущей частоте.
#
CarrierFrequency —
несущая частота
Вещественное число
Details
Несущая частота, заданная как положительный вещественный скаляр.
Единицы измерения — Гц.
Значение по умолчанию — 1e9.
Дополнительно
Обработка поддиапазонов частот
Details
Обработка поддиапазонов разделяет широкополосный сигнал на несколько поддиапазонов и применяет узкополосную обработку к сигналу в каждом поддиапазоне. Сигналы всех поддиапазонов суммируются для формирования выходного сигнала.
При использовании широкополосных системных объектов или блоков нужно указать количество поддиапазонов , на которые следует разложить широкополосный сигнал. Центральные частоты и ширина поддиапазонов автоматически вычисляются из общей полосы пропускания и количества поддиапазонов. Общая полоса частот центрируется на несущей или рабочей частоте . Общая полоса пропускания определяется частотой дискретизации . Ширина частотных поддиапазонов равна . Центральные частоты поддиапазонов определяются как:
Некоторые системные объекты позволяют получить центральные частоты поддиапазонов в качестве выходных данных при запуске объекта. Возвращаемые частоты поддиапазонов упорядочены в соответствии с порядком дискретного преобразования Фурье. Сначала отображаются частоты выше несущей, затем частоты ниже несущей.
Объект EngeePhased.WidebandCollector использует узкополосное фазовое приближение временных задержек на приемных элементах в дальней зоне для каждого поддиапазона.
Алгоритмы
Системный объект EngeePhased.WidebandCollector выполняет для каждого сигнала следующее:
-
Разлагает сигнал на несколько поддиапазонов.
-
Использует фазовое приближение временных задержек на собирающих элементах в дальней зоне для каждого поддиапазона.
-
Перегруппировывает собранные сигналы во всех поддиапазонах для формирования выходного сигнала.