主要内容

phased.MultipathChannel

传播信号多路通道

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描述

的phased.MultipathChannel系统对象™传播信号通过多路径通道。运行的对象,您必须为每个路径提供特征:时间延迟,增益,多普勒因子,反射损失,和传播损失。

对于声纳应用程序,您可以使用phased.IsoSpeedUnderwaterPaths系统对象生成通道路径特征。你也可以独立供应这些特征。

通过多路径通道信号传播模型:

  1. 定义和设置宣传者。你可以设置phased.MultipathChannel属性在施工时间或让他们为其默认值。看到建设。您在施工时设置一些属性可以改变。这些属性可调。

  2. 计算传播信号,调用一步的方法phased.MultipathChannel。的输出一步方法取决于的属性phased.MultipathChannel系统对象。你可以在任何时候改变可调属性。

请注意

而不是使用一步定义的方法来执行操作系统对象,您可以调用对象的参数,就好像它是一个函数。例如,y =步骤(obj, x)和y = obj (x)执行相同操作。

建设

宣传者= phased.MultipathChannel创建一个信号传播算子系统对象的多路径水下通道。

宣传者= phased.MultipathChannel (的名字,价值)创建一个信号传播算子系统对象和每个指定的属性的名字设置为指定的价值。您可以指定额外的名称和值对参数在任何顺序(Name1, Value1、……的,家)。

属性

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信号载波频率,指定为一个积极的实值标量。单位是赫兹。

例子:10000年

数据类型:双

信号采样率,指定为一个积极的实值标量。单位是赫兹。系统对象使用这个量来计算样本的单位传播延迟。

例子:3 e3

数据类型:双

源的最大时延值,指定为“汽车”或“属性”。当你设定这个属性“汽车”,通道自动分配足够的内存来模拟传播延迟。当你设定这个属性“属性”,您可以指定使用的最大延迟MaximumDelay财产。信号到达后的最大延迟被忽略。

最大信号延迟,指定为一个积极的标量。延迟大于这个值将被忽略。单位是秒。

依赖关系

要启用这个特性,设置MaximumDelaySource财产“属性”。

数据类型:双

插值法用于实现信号分数延迟和多普勒时间膨胀和压缩,指定为“线性”或“Oversample”。当这个属性设置“线性”,输入信号是线性插值直接到一个统一的网格传播信号。当这个属性设置“Oversample”输入信号是线性插值之前重新取样到更高的速度。对宽带信号,过采样保存光谱形状。

数据类型:字符

方法

重置 复位状态系统对象
一步 信号通过多路声音传播渠道
常见的系统对象
释放

允许系统对象属性值的变化

例子

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打开生活的脚本

创建一个five-path水声信道矩阵和计算传播路径,多普勒因子,吸收损失。假设源是沿着固定和接收者x设在源在20公里/小时。假设默认的单向传播。

创建通道和指定源和接收器的位置和速度。

numpaths = 5;频道= phased.IsoSpeedUnderwaterPaths (“ChannelDepth”,200,“BottomLoss”10…“NumPathsSource”,“属性”,“NumPaths”,numpaths);tstep = 1;srcpos = (0, 0, -160);rcvpos = (100; 0; -50);速度= -20 * 1000/3600;srcvel = (0, 0, 0);rcvvel =(速度,0,0);

计算路径矩阵、多普勒因子和损失。

[pathmat,夹住,absloss] =通道(srcpos、rcvpos srcvel, rcvvel, tstep);

创建500个样本的100赫兹的信号。假设所有的路径都有相同的信号。传播信号到接收机。

fs = 1 e3;nsamp = 500;宣传者= phased.MultipathChannel (“OperatingFrequency”,10 e3,“SampleRate”fs);t = [0:(nsamp-1)] / fs;sig0 =罪(2 *π* 100 * t);sig = repmat (sig0 1 numpaths);propsig =传播算子(团体、pathmat计划下,absloss);

情节的连贯和传播的实部信号。

情节(t * 1000,实际(sum (propsig, 2)))包含(的时间(毫秒))

图包含一个坐标轴对象。轴对象包含时间(毫秒)包含一个类型的对象。

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创建一个seven-path水声信道和显示矩阵的传播路径。假设源是静止的,接收者是沿着x设在源在20公里/小时。假设双向传播。

速度= -20 * 1000/3600;numpaths = 7;csound = 1515.0;频道= phased.IsoSpeedUnderwaterPaths (“ChannelDepth”,200,…“PropagationSpeed”csound,“BottomLoss”10“NumPathsSource”,“属性”,…“NumPaths”numpaths,“TwoWayPropagation”,真正的);tstep = 1;srcpos = (0, 0, -160);tgtpos = (500; 0; -50);srcvel = (0, 0, 0);tgtvel =(速度,0,0);

获取路径矩阵,多普勒因子,损失,和目标反射和传输角度。

[pathmat,夹住,树脂黄、tgtangs srcangs] =通道(srcpos、tgtpos srcvel, tgtvel, tstep);

创建一个与500个样本100赫兹的信号。假设所有的路径都有相同的信号,但不同的振幅。然后,信号传播到目标。您可以使用角信息来计算任意角的依赖的源和目标响应。每个通道都可以有不同的振幅。这个例子使用一个简单的余弦模型。

fs = 1 e3;nsamp = 500;宣传者= phased.MultipathChannel (“OperatingFrequency”,10 e3,“SampleRate”fs);t = [0:(nsamp-1)] / fs;:ampsrc = cosd (srcangs (2));:amptgt = cosd (tgtangs (2));sig0 =罪(2 *π* 100 * t);sig = repmat (sig0 1 numpaths);amptotal = ampsrc。^ 2。* amptgt;sig = bsxfun (@times amptotal,团体);

由于有限的传播延迟,第一次调用信号的传播算子不返回。调用宣传者两次获得返回的信号。

propsig =传播算子(团体、pathmat计划下,树脂黄);propsig =传播算子(团体、pathmat计划下,树脂黄);

情节的连贯和传播的实部信号。计算往返时间。

rng = rangeangle (srcpos tgtpos);tr = rng / csound;情节((t + tr) * 1000,实际(sum (propsig, 2)))包含(的时间(毫秒))

图包含一个坐标轴对象。轴对象包含时间(毫秒)包含一个类型的对象。

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创建一个水下声道和合并后的接收信号。自动发现路径的数量。假设源是静止的,接收者是沿着x设在源在20公里/小时。假设默认的单向传播。

速度= -20 * 1000/3600;频道= phased.IsoSpeedUnderwaterPaths (“ChannelDepth”,200,“BottomLoss”5,…“NumPathsSource”,“汽车”,“CoherenceTime”5);tstep = 1;srcpos = (0, 0, -160);rcvpos = (500; 0; -50);srcvel = (0, 0, 0);rcvvel =(速度,0,0);

计算路径矩阵、多普勒因子和损失。51宣传者输出输出但是一些路径可以包含路径南值。

[pathmat,夹住,absloss、rcvangs srcangs] =通道(srcpos、rcvpos srcvel, rcvvel, tstep);

创建500个样本的100赫兹的信号。假设所有的路径都有相同的信号。使用一个phased.MultipathChannel系统对象™传播信号到接收机。phased.MultipathChannel接受产生的所有路径作为输入phased.IsoSpeedUnderwaterPaths但忽略了路径南值。

fs = 1 e3;nsamp = 500;宣传者= phased.MultipathChannel (“OperatingFrequency”,10 e3,“SampleRate”fs);t = [0:(nsamp-1)] / fs;sig0 =罪(2 *π* 100 * t);numpaths =大小(pathmat, 2);sig = repmat (sig0 1 numpaths);propsig =传播算子(团体、pathmat计划下,absloss);

情节的连贯和传播的实部信号。

情节(t * 1000,实际(sum (propsig, 2)))包含(的时间(毫秒))

图包含一个坐标轴对象。轴对象包含时间(毫秒)包含一个类型的对象。

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比较一个传播信号的持续时间从一个静止的声纳的声纳。移动声纳的径向速度25 m / s远离目标。在每种情况下,传播信号沿着单一路径。假设单向传播。

定义了声纳系统参数:最大的明确范围,所需的距离分辨率,操作频率和传播速度。

maxrange = 5000.0;rngres = 10.0;fc = 20.0 e3;csound = 1520.0;

用一个矩形波形信号传播。

脉冲重复频率= csound / (2 * maxrange);脉冲宽度= 8 * rngres / csound;pulseBW = 1 /脉冲宽度;fs = 80 * pulseBW;波形= phased.RectangularWaveform (“脉冲宽度”脉冲宽度,脉冲重复频率的脉冲重复频率,…“SampleRate”fs);

指定声纳的位置。

sonarplatform1 = phased.Platform (“InitialPosition”(0,0,-60),“速度”,(0,0,0));sonarplatform2 = phased.Platform (“InitialPosition”(0,0,-60),“速度”,(0;-25;0]);

指定目标位置。

targetplatform = phased.Platform (“InitialPosition”(0,500,-60),“速度”,(0,0,0));

定义水下路径和传播通道对象。

路径= phased.IsoSpeedUnderwaterPaths (“ChannelDepth”,100,…“CoherenceTime”0,“NumPathsSource”,“属性”,“NumPaths”,1…“PropagationSpeed”,csound);宣传者= phased.MultipathChannel (“SampleRate”fs,“OperatingFrequency”、fc);

创建传播波形。

wav =波形();nsamp =大小(wav, 1);rxpulses = 0 (nsamp, 2);t = (0: nsamp-1) / fs;

传输信号,然后接收固定声纳回声。

[pathmat,夹住,树脂黄,~,~]=路径(sonarplatform1.InitialPosition,…targetplatform.InitialPosition sonarplatform1.InitialVelocity,…targetplatform.InitialVelocity, 1 /脉冲重复频率);rxpulses(: 1) =传播算子(wav, pathmat,计划下,树脂黄);

发送和接收的声纳。

[pathmat,夹住,树脂黄,~,~]=路径(sonarplatform2.InitialPosition,…targetplatform.InitialPosition sonarplatform2.Velocity,…targetplatform.Velocity, 1 /脉冲重复频率);rxpulses(:, 2) =传播算子(wav, pathmat,计划下,树脂黄);

接收到的脉冲。

情节(abs (rxpulses)) xlim (650 [490]) ylim ([0 1.65 e - 3])传说(“静止的声呐”,“移动声纳”)包含(收到样品的时间(sec)的)ylabel (集成接收脉冲的)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含了样本时间(秒),ylabel集成接收脉冲包含2线类型的对象。这些对象表示静止的声纳,移动的声纳。

移动的信号接收声纳相比增加了时间静止的声纳。

引用

[1]Urick, r原则的水声,第3版。纽约:半岛出版,1996年。

[2]谢尔曼,cs和j·巴特勒对水声换能器和数组。纽约:施普林格,2007年。

[3]艾伦,j·b·d·伯克,“图像有效地模拟小房间声学方法”,j . Acoust。Soc。,第65卷,4号。1979年4月。

扩展功能

版本历史

介绍了R2017a

另请参阅

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