规划雷达网络覆盖地形
此示例显示如何使用传播建模在地形上规划雷达网络。为包含五个候选单体雷达网站的区域导入DTED级别1个地形数据。雷达方程用于确定是否可以检测到目标位置，其中使用长麦米传播模型或地形集成粗地模型™（Tirem TM）计算额外的路径损耗。选择最好的三个站点，用于检测飞行在地上500米处的目标。该方案将更新为绘制在地上250米处飞行的目标。两种情况都显示了雷达覆盖地图。
此示例需要Antenna Toolbox™和RADAR工具箱。
地形数据导入
在美国科罗拉多州博尔德附近导入dted格式的地形数据。地形文件是从美国地质调查局(USGS)提供的“SRTM Void Filled”数据集下载的。该文件为DTED一级格式，采样分辨率约为90米。单个DTED文件定义一个区域，该区域在纬度和经度上都跨度为1度。
dtedfile =“n39_w106_3arc_v2.dt1”；归因=“SRTM 3弧秒分辨率。数据来自美国地质调查局。”；AddCustomterrain（“southboulder”，dtedfile，．..“归因”归因)
使用导入的地形打开站点查看器。具有高分辨率卫星地图图像的可视化需要互联网连接。
观众= siteviewer (“地形”，“southboulder”）;
显示候选雷达网站
该地区含有向西的山脉，向东的平坦区域。雷达将放置在平坦区域中以检测山区的目标。定义五个候选位置，以放置雷达并在地图上显示它们。选择候选位置以对应于住宅区外部地图上的本地高点。
在每个位置创建连接的发射器和接收器站点以模拟单体雷达，其中雷达天线被假定在地面10米处。
名称=“雷达网站”+（1：5）;rdrlats = [39.6055 39.6481 39.7015 39.7469 39.8856];rdrlons = [-105.1602 -105.1378 -105.1772 -105.2000 -105.2181];％创建与雷达相关的发射机站点rdrtxs = txsite（“姓名”，名称，．..“antennaheight”10．..“纬度”，rdrlats，．..“经度”，rdrlons）;%创建与雷达相关的接收站点rdrrxs = rxsite（“姓名”，名称，．..“antennaheight”10．..“纬度”，rdrlats，．..“经度”，rdrlons）;只显示雷达发射机的位置展示（rdrtxs）;
缩放并旋转地图以查看候选雷达站点周围的3-D地形。选择一个网站以查看位置，天线高度和地面高度。
设计单基地雷达系统
设计基本的单体脉冲雷达系统，以检测01平方米雷达横截面（RCS）的非波动目标，距离雷达高达35000米，范围分辨率为5米。所需的性能指标是0.9的检测（PD）的概率，并且假警报（PFA）低于1E-6的概率。假设雷达可旋转并支撑在所有方向上的相同天线增益，其中天线增益对应于高度定向的天线阵列。金宝app
pd = 0.9;检测概率％PFA = 1E-6;%误报概率maxrange = 35000;％最大明确范围（m）rangeres = 5;％所需范围分辨率（m）tgtrcs = 1;所需目标雷达截面(m^2)
使用脉冲积分来降低雷达接收机所需的信噪比。使用10个脉冲并计算探测目标所需的信噪比。
numpulses = 10;snrthreshold = albersheim（pd，pfa，numpulses）;%单位:dBdisp (snrthreshold);
4.9904
定义雷达中心频率和天线增益，假设是高定向天线阵。
Fc = 10e9;%发射频率:10ghzantgain = 38;％天线增益：38 dBc = physconst ('LightSpeed'）;lambda = c / fc;
使用雷达方程计算雷达变送器的所需峰值脉冲功率（瓦特）。
pulsebw = c /(2 *管理员);脉冲宽度= 1 / pulsebw;Ptx = radareqpow(λ,maxrange snrthreshold,脉冲宽度,．..RCS的，TGTRC，“获得”, antgain);disp (Ptx)
3.1521 e + 05
定义目标位置
定义包含2500个位置的网格，以表示感兴趣区域中移动目标的位置的地理范围。感兴趣的区域在纬度和经度方面跨越0.5度，包括山脉到西部的山脉以及雷达地区周围的一些地区。目标是检测到西部山区的目标。
％定义感兴趣的区域Latlims = [39.5 40];lonlims = [-105.6 -105.1];定义感兴趣区域的目标位置网格latlims tgtlatv = linspace (latlims (1), (2), 50);lonlims tgtlonv = linspace (lonlims (1), (2), 50);[tgtlons, tgtlats] = meshgrid (tgtlonv tgtlatv);tgtlons = tgtlons (:);tgtlats = tgtlats (:);
计算目标位置的最小，最大和平均地面高度。
％创建对应于目标位置和查询地形的临时站点数组Z =海拔(txsite (“纬度”tgtlats,“经度”，tgtlons））;[zmin，zmax] =界限（z）;zmean =平均（z）;DISP（“地面海拔（米）：min max平均值”+换行符+．..“+ (Zmin) +“+ (Zmax) +“+圆形（Zmean））
地面高度(米):最小最大平均1257 3953 2373
目标高度可以参考平均海平面或地面定义。使用地面等级作为参考，并定义目标高度为500米。
％目标高度以上地面（m）Tgtalt = 500;
将感兴趣的区域显示为地图上的纯绿色区域。
查看器。Name =“雷达覆盖范围的兴趣区域”；RegionData =传播数据（TGTLATS，TGTLONS，'区域'的(大小(tgtlats)));轮廓(regionData“ShowLegend”，错误的，'颜色'，'绿色'，'水平'，0）
用地形计算目标位置的SNR
雷达方程包括可用空间路径损耗，并且具有用于额外损耗的参数。使用地形传播模型来预测地形上的额外路径损耗。如果有可用的话，请使用地形集成粗糙地球模型™（Tirem™）从Alion Science中使用，或者使用Longley-Rice（AKA ITM）模型。Tirem™支金宝app持高达1000 GHz的频率，而Longley-米有效，最高可达20 GHz。计算总额外损失，包括从雷达传播到目标，然后从目标回到接收器。
％使用Tirem或Longley-Rice创建地形传播模型tiremloc = tiremSetup;如果〜isempty（tiremloc）pm =传播模型（“可以”）;别的点= propagationModel (“longley-rice”）;结尾计算由于地形和雷达与目标之间的返回距离造成的额外路径损失[L, ds] = helperPathlossOverTerrain(pm, rdrtxs, rdrrxs, tgtlats, tgtlons, tgtalt);
利用雷达方程计算每个雷达接收机对每个目标反射的信号的信噪比。
为所有雷达和目标计算SNRnumtgts = numel（tgtlats）;numrdrs = numel（rdrtxs）;Rawsnr = zeros（numtgts，numrdrs）;为tgtind = 1：numtgts为Rdrind = 1：numrdrs rawsnr（tgtind，rdrind）= radareqsnr（lambda，ds（tgtind，rdrind），ptx，plainwidth，．..“获得”，安然，RCS的，TGTRC，'损失'，l（tgtind，rdrind））;结尾结尾
优化雷达覆盖
如果雷达接收机信噪比超过上述计算的信噪比阈值，则检测目标。考虑所有雷达站点的组合，并选择产生探测次数最多的三个站点。计算信噪比数据作为在任何选定的雷达站点的接收机可用的最佳信噪比。
Bestsitenums = HelperoptimizerAdarsites（Rawsnr，Snrthreshold）;snr = max（Rawsnr（：，bestsitenums），[]，2）;
显示雷达覆盖，显示SNR满足所需阈值以检测目标的区域。选择用于最佳覆盖的三个雷达位点使用红色标记显示。
覆盖图显示了与感兴趣区域的界限相对应的北部、东部和南部的直边。覆盖图假设雷达可以在各个方向旋转并产生相同的天线增益，雷达可以同时发射和接收，因此没有最小覆盖范围。
覆盖图在西边有锯齿状部分，其中覆盖区域受到地形效果的限制。出现了西方边缘的平滑部分，其中覆盖范围受雷达系统的设计范围限制，雷达系统为35000米。
％显示使用红色标记的所选雷达网站查看器。Name =“雷达覆盖”；ClearMap（查看者）显示（RDRTXS（BestSitenums））％绘图雷达覆盖范围rdrData = propagationData (tgtlats tgtlons,“信噪比”信噪比);legendTitle =“信噪比”+换行符+“（D b）”；轮廓（Rdrdata，．..“水平”snrthreshold,．..“颜色”，“绿色”，．..“LegendTitle”，Legendtitle）
改变要积分的脉冲数
基于整合10个脉冲的系统的优化雷达发射机功率和站点位置的分析。现在研究对系统的不同操作模式的对雷达覆盖范围的影响，其中脉冲数变化。计算检测脉冲数量的目标所需的SNR阈值。
％计算对应于不同数量的脉冲数的SNR阈值numpulses = 1:10;snrthresholds = 0(1,元素个数(numpulses));为K = 1:numel(num脉冲)snrthresholds(K) = albersheim(pd, pfa, num脉冲(K));结尾％plot snr阈值与集成的脉冲数情节（Numprses，Snrthresholds，“- *”） 标题（“雷达接收器的SNR检测所需”）Xlabel（“要积分的脉冲数”）ylabel（“SNR（DB）”） 网格在；
显示雷达覆盖图的信噪比阈值对应几个不同数量的脉冲进行集成。增加要积分的脉冲数量会降低所需的信噪比，因此会产生更大的覆盖区域。
％显示最佳网站查看器。Name =“多信噪比阈值雷达覆盖”；show（rdrtxs（bestsitenums））颜色=喷气机（4）;颜色（4，：）= [0 1 0];轮廓（Rdrdata，．..“水平”，snrthresholds（[1 2 5 10]），．..“颜色”、颜色、．..“LegendTitle”，Legendtitle）
更新目标高度
更新方案，以便目标位置超过地面250米，而不是地面500米。重新运行与上述相同的分析，选择三个最佳雷达网站和可视化覆盖范围。新的覆盖图显示，降低目标的可见性也会降低覆盖区域。
地面上方的％目标高度（m）tgtalt = 250;[L, ds] = helperPathlossOverTerrain(pm, rdrtxs, rdrrxs, tgtlats, tgtlons, tgtalt);为所有雷达和目标计算SNRnumrdrs = numel（rdrtxs）;Rawsnr = zeros（numtgts，numrdrs）;为tgtind = 1：numtgts为Rdrind = 1：numrdrs rawsnr（tgtind，rdrind）= radareqsnr（lambda，ds（tgtind，rdrind），ptx，plainwidth，．..“获得”，安然，RCS的，TGTRC，'损失'，l（tgtind，rdrind））;结尾结尾％选择3个雷达网站的最佳组合Bestsitenums = HelperoptimizerAdarsites（Rawsnr，Snrthreshold）;snr = max（Rawsnr（：，bestsitenums），[]，2）;％显示最佳网站查看器。Name =“雷达覆盖”；clearMap(观众);表演(rdrtxs (bestsitenums))％绘图雷达覆盖范围rdrData = propagationData (tgtlats tgtlons,“信噪比”信噪比);轮廓（Rdrdata，．..“水平”snrthreshold,．..“颜色”，“绿色”，．..“LegendTitle”，Legendtitle）
显示多个SNR阈值的雷达覆盖图。
％显示最佳网站查看器。Name =“多信噪比阈值雷达覆盖”；显示(rdrtxs (bestsitenums))轮廓(rdrData,．..“水平”，snrthresholds（[1 2 5 10]），．..“颜色”、颜色、．..“LegendTitle”，Legendtitle）
结论
设计一个单体雷达系统，用于检测与0.1平方米的雷达横截面（RCS）的非波动目标，距离高达35000米。在五个候选站点中选择雷达位点，以优化对感兴趣区域的检测次数。考虑了两个目标高度：地上500米，地上250米。覆盖地图表明雷达和目标之间视线可视性的重要性，以实现检测。第二场景导致较近地面的目标，因此更有可能被雷达从视线可见度堵塞。通过旋转地图来观看地形可以看出，非覆盖区域通常位于山脉的阴影区域中。
通过关闭站点查看器并移除导入的地形数据进行清理。
关闭（查看者）removecustomterrain（“southboulder”）
您还可以从以下列表中选择一个网站：
