EngeePhased.BackscatterRadarTarget

Радиолокационная цель обратного рассеивания.

Библиотека	`EngeePhased`
Блок	Модель диаграммы направленности обратного рассеяния радиолокационной цели

Описание

Системный объект EngeePhased.BackscatterRadarTarget моделирует диаграмму обратного рассеивания от цели.

Обратное рассеивание — это частный случай рассеивания радиолокационной цели, когда углы падения и отражения совпадают. Этот тип рассеивания применим к моностатическим конфигурациям радаров. Диаграмма обратного рассеивания радара определяет диаграмму направленности цели на падающий сигнал в виде отраженного сигнала.

Этот системный объект позволяет задать зависящую от угла модель обратного рассеивания, которая охватывает диапазон углов падения.

Можно использовать одну из четырех моделей Сверлинга для создания случайных флуктуаций в матрице рассеивания ЭПР. Выберите модель с помощью свойства Model. Затем используйте свойства SeedSource и Seed для управления флуктуациями.

Чтобы выполнить моделирование обратного рассеивания радара, выполните следующие действия:

Создайте объект EngeePhased.BackscatterRadarTarget 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

target = EngeePhased.BackscatterRadarTarget() — создает объект радиолокационной цели обратного рассеивания со значениями свойств по умолчанию.
target = EngeePhased.BackscatterRadarTarget(Name=Value) — создает объект радиолокационной цели обратного рассеивания с заданными свойствами в виде пары Name=Value, где Name — имя свойства, а Value — соответствующее значение. Можно указать несколько пар «имя-значение», порядок пар не имеет значения. Неуказанные свойства сохраняют свои значения по умолчанию.

Пример:
```
target = EngeePhased.BackscatterRadarTarget(Model="Swerling2")
```

Использование

refl_sig = target(sig,ang) — возвращает отраженный сигнал refl_sig от падающего неполяризованного сигнала sig, приходящего к цели под углом, указанным в аргументе ang. Этот синтаксис применяется, если для свойства Model задано значение "Nonfluctuating". В этом случае значения, указанные в свойстве RCSPattern, используются для вычисления эффективной площади рассеивания (ЭПР) для углов падения и отражения (аргумент ang).
refl_sig = target(sig,ang,update) — использует входной аргумент update для управления обновлением значений ЭПР. Этот синтаксис применяется, если для свойства Model задана одна из моделей ЭПР: "Swerling1", "Swerling2", "Swerling3" или "Swerling41". Если значение аргумента update равно true, генерируется новое значение ЭПР. Если значение update равно false, используется предыдущее значение ЭПР.

Аргументы

Входные аргументы

sig — узкополосный сигнал
комплексная матрица N на M

Details

Узкополосный неполяризованный сигнал, заданный в виде матрицы или кортежа, в зависимости от того, является ли сигнал поляризованным или неполяризованным. Величина — это количество отсчетов сигнала, а — количество сигналов, отраженных от цели. Каждый столбец соответствует независимому сигналу, падающему под различным углом отражения.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Да

ang — направление входного сигнала
вектор-столбец 2 на 1 с положительными вещественными значениями | матрица 2 на M с положительными вещественными значениями

Details

Направление падающего сигнала, заданное в виде вектора-столбца на или матрицы на с положительными вещественными значениями.

Каждый столбец ang задает направление падающего сигнала в виде пары углов [AzimuthAngle;ElevationAngle].

Количество столбцов в ang должно соответствовать количеству независимых сигналов в аргументе sig.

Единицы измерения — градусы.

Типы данных

Float64

update — обновление ЭПР
false (по умолчанию) | true

Details

Разрешить обновление значений ЭПР для флуктуационных моделей, задается как false или true.

Если для свойства [Property:update] установлено значение true, то при каждом вызове функции генерируется новое значение ЭПР.

Если для свойства [Property:update] установлено значение false, ЭПР остается неизменным при каждом вызове функции.

Типы данных

Bool

Выходные аргументы

refl_sig — узкополосный отраженный сигнал
комплексная матрица N на M

Details

Узкополосный неполяризованный сигнал, возвращаемый в виде комплексной матрицы на . Каждый столбец содержит независимый сигнал, отраженный от цели.

Величина — это количество отсчетов сигнала, а — количество сигналов, отраженных от цели. Каждый столбец соответствует углу отражения.

Выходной сигнал refl_sig содержит отсчеты сигнала, поступающие в место назначения сигнала в течение текущего входного временного интервала. Если время распространения от источника до места назначения превышает длительность текущего временного кадра, выход не содержит всех вкладов от входа текущего временного кадра. Оставшийся вывод появляется при следующем вызове функции.

Свойства

# AzimuthAngles — азимутальные углы
Массив вещественных чисел

Details

Азимутальные углы, заданные в виде вектора длиной .

Значение по умолчанию — −180:180

Единицы измерения — градусы.

# Seed — начальное значение для генератора случайных чисел
Вещественное число

Details

Начальное число для генератора случайных чисел, заданное в виде неотрицательного целого числа меньше 2³².

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства SeedSource значение "Property".

# PropagationSpeed — скорость распространения сигнала
Вещественное число

Details

Скорость распространения сигнала, заданная в виде положительного скаляра. По умолчанию используется значение скорости света 299792458.

Единицы измерения — м/с.

# OperatingFrequency — рабочая частота
Вещественное число

Details

Рабочая частота, заданная в виде положительного скаляра.

Значение по умолчанию — 3e8.

Единицы измерения — Гц.

# ElevationAngles — углы места
Массив вещественных чисел

Details

Углы места, заданные в виде вектора длиной .

Значение по умолчанию — −90:90.

Единицы измерения — градусы.

# RCSPattern — эффективная площадь рассеивания
Массив вещественных чисел

Details

Эффективная площадь рассеивания (ЭПР), заданная в виде вещественной матрицы на или вещественного массива на на , где

— это длина вектора в свойстве ElevationAngles;
— длина вектора в свойстве AzimuthAngles;
— количество тел определяемых ЭПР.

Количество ЭПР соответствует количеству сигналов в аргументе sig, передаваемых в функцию. Однако можно использовать одну ЭПР для моделирования нескольких сигналов, отражающихся от одной цели.

Можно также задать ЭПР как функцию только азимутального угла для одного угла места. В этом случае задайте ЭПР в виде вектора на или матрицы на , где каждая строка — это отдельное тело с собственным ЭПР.

Значение по умолчанию — ones(181,361).

Единицы измерения — м².

# Model — модель флуктуации цели
Строка

Details

Модель флуктуации цели, заданная как "Nonfluctuating" (по умолчанию), "Swerling1", "Swerling2", "Swerling3" или "Swerling4".

Если вы задали этому свойству значение, отличное от "Nonfluctuating", используйте входной аргумент update при вызове функции.

# SeedSource — задание генератора случайных чисел для модели флуктуаций ЭПР
Строка

Details

Источник генератора случайных чисел для модели флуктуаций ЭПР, заданный как "Auto" (по умолчанию) или "Property".

При установке для этого свойства значения "Auto" системный объект EngeePhased.BackscatterRadarTarget генерирует случайные числа с помощью генератора случайных чисел по умолчанию.

При установке для этого свойства значения "Property", можно указать начальное значение генератора случайных чисел, используя свойство Seed. Это свойство используется, если для свойства Model установлено значение "Swerling1", "Swerling2", "Swerling3" или "Swerling4".

Методы

Общие для всех системных объектов

`step!`	Запустить алгоритм работы системного объекта
`release!`	Разрешить изменение значения свойства системного объекта
`reset!`	Сброс внутренних состояний системного объекта

Дополнительно

Обратно рассеянное излучение

Details

Для узкополосного неполяризованного сигнала отраженный сигнал равен:

где

— входной сигнал;
— коэффициент усиления цели, безразмерная величина, определяемая следующим образом:

где
- — эффективная площадь рассеивания (ЭПР) цели;
- — длина волны входного сигнала.

Падающий на цель сигнал масштабируется квадратным корнем из коэффициента усиления.

Для узкополосных поляризованных волн единичный скалярный сигнал заменяется векторным сигналом с горизонтальной и вертикальной составляющими. Матрица рассеивания, , заменяет скалярное сечение . С помощью матрицы рассеивания падающие горизонтально и вертикально поляризованные сигналы преобразуются в отраженные горизонтально и вертикально поляризованные сигналы.

Подробнее см. в [1] и [2].

Литература

Mott, H. Antennas for Radar and Communications. New York: John Wiley & Sons, 1992.
Richards, M. A. Fundamentals of Radar Signal Processing. New York: McGraw-Hill, 2005.
Skolnik, M. Introduction to Radar Systems, 3rd Ed. New York: McGraw-Hill, 2001.