主要内容

分阶段。收集器

窄带信号采集器

描述

分阶段。收集器系统对象™实现了窄带信号收集器。收集器将从指定方向到达的入射窄带波场转换为信号进行进一步处理。波场入射到天线和麦克风元件、传感器阵列或子阵列上。对象通过控制的两种方式之一来收集信号波阵面财产。

  • 如果波阵面属性设置为“平面”,各单元或子阵列上采集的信号由各阵列单元或子阵列上采样的所有入射平面波场的相干和形成。

  • 如果波阵面属性设置为“不明”,所收集的信号由每个传感器元件上的独立场事件形成。

您可以使用此对象

  • 的值将到达的信号建模为极化或非极化场,这取决于元素或数组是否支持极化金宝app极化财产。使用偏振,您可以接收一个信号作为极化电磁场,或接收两个独立的信号使用双(即正交)偏振方向。

  • 通过使用非极化麦克风和声纳换能器阵列元件和设置传入声场模型极化“没有”.您还必须设置PropagationSpeed到适合介质的值。

  • 类创建的子数组中的字段分阶段。ReplicatedSubarray而且分阶段。PartitionedArray对象。你可以使用转向角参数将所有子数组转向同一方向,STEERANG,或使用子数组元素权重参数将每个子数组引导到不同的方向,WS.您不能设置波阵面财产“不明”子阵。

收集到达元素或数组的信号:

  1. 创建分阶段。收集器对象并设置其属性。

  2. 使用参数调用对象,就像调用函数一样。

有关系统对象如何工作的详细信息,请参见什么是系统对象?

创建

描述

收集器=分阶段。收集器创建一个窄带信号收集器对象,收集器,使用默认属性值。

收集器=分阶段。收集器(的名字价值用每个属性创建一个窄带信号收集器的名字设置为指定的价值.您可以以任意顺序指定额外的名-值对参数,如(Name1Value1、……).将每个属性名用单引号括起来。

例子:collector = phase .collector('Sensor',phase . ura,'OperatingFrequency',300e6)将传感器阵列设置为具有默认URA属性值的均匀矩形阵列(URA)。波束形成器的工作频率为300 MHz。

属性

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除非另有说明,属性为nontunable,这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定,而释放功能解锁它们。

如果属性为可调,您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息,请参见使用系统对象的MATLAB系统设计

传感器元件或传感器阵列,指定为属于相控阵系统工具箱的系统对象。传感器阵列可以包含子阵列。

例子:分阶段。URA所言

信号传播速度,指定为正标量。单位是米每秒。默认传播速度是返回的值physconst(“光速”).看到physconst获取更多信息。

例子:3 e8

数据类型:

工作频率,指定为正标量。单位是Hz。

例子:1 e9

数据类型:

入射波前的类型,指定为“平面”“不明”

  • “平面”-输入信号是撞击整个阵列的多个平面波。每一个平面波都被所有的收集单元接收。

  • “不明”-收集到的信号是入射到单个传感器元件上的独立场。如果传感器属性是包含子数组的数组,则不能设置波阵面财产“不明”

数据类型:字符

传感器增益测量,指定为“数据库”dBi的

  • 当您将此属性设置为“数据库”时,输入信号功率按传感器功率图(单位为dB)在相应方向进行缩放,然后组合。

  • 当您将此属性设置为dBi的时,输入信号功率按方向图(dBi)在相应方向进行缩放,然后组合。当您希望将结果与使用dBi指定天线增益的雷达方程预测的值进行比较时,此选项非常有用。使用dBi的选项是昂贵的,因为它需要对所有方向进行集成,以计算传感器的总辐射功率。

依赖关系

属性可启用此属性波阵面财产“平面”

数据类型:字符

极化配置,指定为“没有”“组合”,或“双重”.当您将此属性设置为“没有”时,入射场视为标量场。当您将此属性设置为“组合”时,入射场极化,表示单个到达信号,其极化反映了传感器的固有极化。当您将此属性设置为“双重”,H而且V场的偏振分量是独立的信号。

例子:“双重”

数据类型:字符

启用权重输入,指定为真正的.当真正的,使用object input参数W指定权重。权重应用于单个数组元素(或在支持子数组时应用于子数组级别)。金宝app

数据类型:逻辑

使用

描述

例子

Y=收集器(X收集信号,X,从指定的方向到达Y包含采集到的信号。

Y=收集器(X宽松的还指定了宽松的由于局部坐标系的轴向。要使用此语法,请设置极化财产“组合”

本产品青年志愿=收藏家(X宽松的返回场的h极化分量,本产品, v极化分量,青年志愿.要使用此语法,请设置极化财产“双重”

___=收藏家(___W还指定了W作为数组元素或子数组的权重。要使用此语法,请设置WeightsInputPort财产真正的

___=收藏家(___STEERANG还指定了STEERANG作为子阵列的转向角度。要使用此语法,请设置传感器属性设置为支持子数组的数组,并设置金宝appSubarraySteering属性中的任意一个“阶段”“时间”

___=收藏家(___WS还指定了WS作为应用于每个子数组中的每个元素的权重。要使用此语法,请设置传感器属性设置为支持子数组的数组,并设置金宝appSubarraySteering这个数组的“自定义”

输入参数

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到达的信号,指定为复值——- - - - - -l矩阵或复值1 × -l单元阵列的结构。信号样本的数量和l是到达角的个数。这个参数表示到达的字段。

  • 如果极化属性值设置为“没有”X是一个——- - - - - -l矩阵。

  • 如果极化属性值设置为“组合”“双重”X是1 × -吗l单元阵列的结构。每个单元对应一个单独的到达信号。每一个结构体元素的三个列向量XY,Z偏振场的分量在全局坐标系下定义。

输入矩阵的第一个维度的大小可以变化以模拟变化的信号长度。例如,在具有可变脉冲重复频率的脉冲波形的情况下,可以发生大小变化。

依赖关系

要启用此参数,请设置极化财产“没有”“组合”

数据类型:
复数支持:金宝app是的

信号的到达方向,指定为2 × -的实值l矩阵。每一列在表单中指定一个到达方向[AzimuthAngle; ElevationAngle].方位角必须在-180°和180°之间,包括。仰角必须在-90°和90°之间,包括。当波阵面属性是,角的个数必须等于数组元素的个数,N.单位是度。

例子:(30日20;45岁,0)

数据类型:

局部坐标系,指定为3 × 3的实值正交矩阵。矩阵列指定了局部坐标系的标准正交xy,z在全局坐标系中的坐标轴。

例子:rotx (30)

依赖关系

要启用此参数,请设置极化财产“组合”“双重”

数据类型:

元素或子数组的权重,指定为复值N-by-1列向量N数组元素的个数(当数组支持子数组时为子数组)。金宝app

依赖关系

要启用此参数,请设置WeightsInputPort财产真正的

数据类型:
复数支持:金宝app是的

子数组元素的权重,指定为复值NSE——- - - - - -N矩阵或1 ×N单元格数组N是子数组的个数。这些权重应用于子数组中的各个元素。

子数组元素权重

传感器阵列 子数组的重量
分阶段。ReplicatedSubarray

所有子数组都具有相同的尺寸和大小。然后,子数组的权重形成NSE——- - - - - -N矩阵。NSE每个子数组中的元素数量和N是子数组的个数。的每一列WS指定对应子数组的权重。

分阶段。PartitionedArray

子数组可能没有相同的尺寸和大小。在这种情况下,可以将子数组的权重指定为

  • 一个NSE——- - - - - -N矩阵,NSE现在是最大子数组中的元素数。第一个每列中的项是子数组的元素权重子数组中的元素数。

  • 1 -N单元阵列。每个单元格包含对应子数组的权重列向量。列向量的长度等于相应子数组中的元素个数。

依赖关系

要启用此参数,请设置传感器属性设置为包含子数组的数组,并设置SubarraySteering属性“自定义”

数据类型:
复数支持:金宝app是的

子数组转向角度,指定为长度为2的列向量。向量有这样的形式[azimuthAngle; elevationAngle].方位角必须在-180°到180°之间,含180°。仰角必须在-90°到90°之间,包括。单位是度。

例子:(20、15)

依赖关系

要启用此参数,请设置传感器属性设置为支持子数组的数组,并设置金宝appSubarraySteering属性中的任意一个“阶段”“时间”

数据类型:

输出参数

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采集到的信号,作为复值返回——- - - - - -N矩阵。是输入信号的长度。N数组元素的个数(支持子数组时为子数组)。金宝app每一列对应于由对应数组元素(或当支持子数组时对应子数组)收集的信号。金宝app

依赖关系

要启用此参数,请设置极化财产“没有”“组合”

数据类型:
复数支持:金宝app是的

采集水平偏振信号,作为复值返回——- - - - - -N矩阵。是输入信号的长度。N数组元素的个数(支持子数组时为子数组)。金宝app每一列对应于由对应数组元素(或当支持子数组时对应子数组)收集的信号。金宝app

依赖关系

要启用此参数,请设置极化财产“双重”

数据类型:
复数支持:金宝app是的

采集水平偏振信号,作为复值返回——- - - - - -N矩阵。是输入信号的长度。N数组元素的个数(支持子数组时为子数组)。金宝app每一列对应于由对应数组元素(或当支持子数组时对应子数组)收集的信号。金宝app

依赖关系

要启用此参数,请设置极化财产“双重”

数据类型:
复数支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数,请将System对象指定为第一个输入参数。例如,释放system对象的系统资源obj,使用这种语法:

发行版(obj)

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一步 运行系统对象算法
释放 释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
重置 重置的内部状态系统对象

例子

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使用分阶段。收集器系统对象™用于构建从10°方位角和30°仰角到达单个各向同性天线的信号。

天线= phase . isotropicantennaelement;收集器=阶段性。收集器(“传感器”,天线);X = [1;0;-1];incidentAngle = [10;30];y =收集器(x,入射角)
y =3×110 0 -1

收集到达各向同性天线单元的3元均匀线性阵列(ULA)的远场信号。

天线=相控。齿龈(“NumElements”3);收集器=阶段性。收集器(“传感器”、天线、“OperatingFrequency”1 e9);X = [1;0;-1];incidentAngle = [10 30]';y =收集器(x,入射角)
y =3×3复杂-0.0051 - 1.0000i 1.0000 + 0.0000i -0.0051 + 1.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000 + 0.00000 i 0.0000 + 0.0000i 0.0051 + 1.0000i -1.0000 + 0.0000i 0.0051 - 1.0000i

在一个三元阵列上收集不同的信号。每个输入信号来自不同的方向。

阵列=相控阵。齿龈(“NumElements”3);收集器=阶段性。收集器(“传感器”数组,“OperatingFrequency”1 e9...“波阵面”“不明”);

每一列是一个元素的信号。

X =兰特(10,3)
x =10×30.8147 0.1576 0.6557 0.9058 0.9706 0.357 0.1270 0.9572 0.8491 0.9134 0.4854 0.9340 0.6324 0.8003 0.6787 0.0975 0.1419 0.7577 0.2785 0.4218 0.7431 0.5469 0.9157 0.3922 0.9575 0.7922 0.6555 0.9649 0.9595 0.1712

指定三个入射角。

incidentAngles = [10 0;20 5;45 2];y = collector(x,incidentAngles)
y =10×30.8147 0.1576 0.6557 0.9058 0.9706 0.357 0.1270 0.9572 0.8491 0.9134 0.4854 0.9340 0.6324 0.8003 0.6787 0.0975 0.1419 0.7577 0.2785 0.4218 0.7431 0.5469 0.9157 0.3922 0.9575 0.7922 0.6555 0.9649 0.9595 0.1712

构造一个4元均匀线性数组。阵列工作频率为1ghz。阵列元素间距为对应波长的一半。模拟从远场入射到45°方位角和10°仰角阵列上的200 Hz正弦波的集合。

创建数组。

Fc = 1e9;Lambda = physconst(“光速”) / fc;阵列=相控阵。齿龈(“NumElements”4“ElementSpacing”λ/ 2);

创建正弦信号。

T = linspace(0,1,1e3);X = cos(2* *200*t)';

构造收集器对象并获取接收到的信号。

收集器=阶段性。收集器(“传感器”数组,...“PropagationSpeed”physconst (“光速”),“波阵面”“平面”...“OperatingFrequency”、fc);入射角= [45;10];Receivedsig = collector(x,incidentangle);

利用双偏振系统获取目标散射信息。模拟一个发射机和接收机,其中垂直和水平组件依次使用发射机的输入端口进行传输。然后利用接收机的两个极化输出端口的信号来确定目标散射矩阵。

Scmat = [0 1i;1我2];散热器=阶段性。散热器(“传感器”...分阶段。CustomAntennaElement (“SpecifyPolarizationPattern”,真正的),...“极化”“双重”);目标=阶段性。RadarTarget (“EnablePolarization”,真的,“ScatteringMatrix”...scmat);收集器=阶段性。收集器(“传感器”...分阶段。CustomAntennaElement (“SpecifyPolarizationPattern”,真正的),...“极化”“双重”);Xh = 1;Xv = 1;

发射水平分量并显示反射的Shh和Svh偏振分量。

X =散热器(xh,0,[0;0],眼睛(3));Xrefl = target(x,[0;0],eye(3));[Shh,Svh] = collector(xrefl,[0;0],eye(3))
嘘= 0
Svh = 0.0000 + 3.5474i

发射垂直分量并显示反射的Shv和Svv偏振分量。

X =散热器(0,xv,[0;0],眼睛(3));Xrefl = target(x,[0;0],eye(3));[Shv,Svv] = collector(xrefl,[0;0],eye(3))
Shv = 0.0000 + 3.5474i
Svv = 7.0947

算法

如果波阵面属性值为“平面”分阶段。收集器使用远场中收集元素的时间延迟的相位近似来收集每个平面波信号。

如果波阵面属性值为“不明”分阶段。收集器独立收集每个通道。

有关详细信息,请参见[1]

参考文献

[1] Van Trees, H。优化阵列处理.纽约:Wiley-Interscience, 2002。

扩展功能

版本历史

在R2011a中引入