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分阶段。RangeResponse系统对象

响应范围

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描述

的分阶段。RangeResponse系统对象™对快速时间(范围)数据执行范围过滤，使用匹配的过滤器或基于fft的算法。输出通常用作检测器的输入。匹配滤波提高了脉冲波形的信噪比。对于连续调频信号，FFT处理提取FMCW波形的拍频。节拍频率与范围直接相关。

距离响应对象的输入是一个雷达数据立方体。数据立方体的组织遵循相控阵系统工具箱™约定。

  • 立方体的第一个维度表示接收信号的快速时间样本或范围。

  • 第二个维度表示多个空间通道，如不同的传感器或光束。

  • 第三个维度，慢时间，代表脉冲。

范围滤波沿着立方体的快速时间维度进行操作。不执行其他维度上的处理。如果数据只包含一个通道或脉冲，则数据立方体可以包含少于三个维度。因为该对象不执行多普勒处理，所以可以使用该对象处理非相干雷达脉冲。

范围响应对象的输出也是一个与输入具有相同维度数的数据立方体。它的第一个维度包含范围处理的数据，但其长度可能不同于输入数据多维数据集的第一个维度。

计算范围响应:

  1. 定义并设置您的分阶段。RangeResponse系统对象。看到建设．

  2. 调用一步方法使用为对象指定的属性计算范围响应分阶段。RangeResponse系统对象。

请注意

而不是使用一步方法来执行System对象定义的操作，您可以调用带有参数的对象，就像调用函数一样。例如,Y = step(obj,x)而且Y = obj(x)执行等效操作。

建设

响应=阶段性。RangeResponse创建一个range response System对象，响应．

响应=阶段性。RangeResponse (的名字，价值）创建一个System对象，响应，使用每个指定的属性的名字设置为指定的价值．可以以任意顺序指定附加的名称和值对参数，如(Name1, Value1、……的,家）.

属性

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范围处理方法，指定为匹配滤波器的或FFT的．

  • 匹配滤波器的—对象匹配-过滤传入的信号。这种方法通常用于脉冲信号，其中匹配的滤波器是传输信号的时间反转。

  • FFT的-对象对输入信号应用FFT。这种方法通常用于啁啾信号，如FMCW和线性调频脉冲信号。

例子:匹配滤波器的

数据类型:字符

信号传播速度，指定为实值正标量。单位是米每秒。的返回值为默认传播速度physconst(“光速”)．

例子:3 e8

数据类型:双

信号采样率，指定为正实值标量。单位是赫兹。

例子:1 e6

数据类型:双

线性调频扫描斜率，指定为标量。快时间维度信号的输入参数一步一定是这个坡度的扫瞄。

例子:1.5 e9

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的．

数据类型:双

选项来启用输入信号的解聘，指定为假或真正的．将此属性设置为假表示输入信号已被解封，无需进行解封操作。将此属性设置为真正的当输入信号需要解聘时。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的．

数据类型:逻辑

解聘信号的抽取因子，指定为正整数。抽取算法使用一个30阶FIR滤波器fir1(30、1 / D),在那里D是抽取因子。的默认值。1不意味着毁灭。

在处理FMCW信号时，对脱hirated信号进行decimated处理有助于减少A/D转换器的负载。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的和DechirpInput财产真正的．

数据类型:双

FFT长度的源，用于脱hirated信号的范围处理，指定为“汽车”或“属性”．

  • “汽车”—FFT长度为输入数据立方体的快速时间维度的长度。

  • “属性”—指定FFT长度RangeFFTLength财产。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的．

数据类型:字符

用于范围处理的FFT长度，指定为正整数。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的和RangeFFTLengthSource财产“属性”

数据类型:双

FFT加权窗口的范围处理，指定为“没有”，“汉明”，“切比雪夫”，“损害”，“皇帝”，“泰勒”,或“自定义”．

如果将此属性设置为“泰勒”，生成的泰勒窗在主瓣旁有四个几乎恒定的副瓣。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的．

数据类型:字符

用于距离处理的旁瓣衰减，指定为正标量。衰减适用于Kaiser, Chebyshev或Taylor窗。单位是dB。

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的和RangeWindow财产“皇帝”，“切比雪夫”,或“泰勒”．

用于范围处理的自定义窗口，指定为函数句柄或包含函数句柄作为其第一个条目的单元格数组。如果不指定窗口长度，对象将计算窗口长度并将其传递给函数。如果指定单元格数组，则数组的其余单元格可以包含函数的参数。如果只使用函数句柄而不传入参数，则所有参数都采用默认值。

如果你写自己的窗口函数，第一个参数必须是窗口的长度。

请注意

您可以通过构造匿名函数的句柄来传递所有参数，而不是使用单元格数组。例如，您可以设置的值CustomRangeWindow来@ (n) taylorwin (n, nbar sll)的值nbar而且sll．

例子:{@taylor 5 -35}

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产FFT的和RangeWindow财产“自定义”．

数据类型:function_handle|细胞

输入信号的最大采样数的源，指定为“汽车”或“属性”．当您将此属性设置为“汽车”，对象自动分配足够的内存来缓冲输入信号。当您将此属性设置为“属性”方法指定输入信号中的最大样本数MaximumNumInputSamples财产。任何长于该值的输入信号都将被截断。

当你在MATLAB中用这个对象处理可变大小的信号时®万博1manbetx®功能块，必须设置MaximumNumInputSamples来“属性”并设置MaximumNumInputSamples财产。

例子:“属性”

依赖关系

若要启用此属性，请设置RangeMethod来匹配滤波器的．

输入信号中的最大样本数，指定为正整数。任何长于此值的输入信号都将被截断。的第一个参数是输入信号一步方法。样本的数量是输入的行数。

例子:2048

依赖关系

要启用此属性，请设置RangeMethod财产匹配滤波器的而且MaximumNumInputSamplesSource财产“属性”．

方法

plotResponse 地块范围响应
一步 响应范围
通用于所有系统对象
释放

允许系统对象属性值更改

例子

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打开实时脚本

计算三个目标的雷达距离响应分阶段。RangeResponse系统对象™。发射机和接收器配置各向同性天线单元，形成单静态雷达系统。发射信号为线性调频波形，脉冲重复间隔为7.0 μs，占空比为2%。工作频率为77 GHz，采样速率为150 MHz。

Fs = 150e6;C = physconst(“光速”）;Fc = 77e9;Pri = 7e-6;PRF = 1/pri;

设置场景参数。雷达发射机和接收机是静止的，位于原点。目标距离雷达500 530和750米x设在。目标沿着x-轴的速度为−60、20和40米/秒。所有三个目标的非波动雷达横截面(RCS)均为10分贝。

创建目标和雷达平台。

Numtgts = 3;tgtpos = 0 (Numtgts);Tgtpos (1，:) = [500 530 750];= 0 (3,Numtgts);Tgtvel (1，:) = [-60 20 40];TGTRCS = db2pow(10)*[1 1 1];tgtmotion = phase . platform (tgtpos,tgtvel);目标=阶段性。RadarTarget (“PropagationSpeed”c“OperatingFrequency”足球俱乐部,.．.“MeanRCS”, tgtrcs);Radarpos = [0;0;0];Radarvel = [0;0;0];平台(radarpos,radarvel);

创建发射机和接收器天线。

txantenna = phase . isotropicantennaelement;Rxantenna =克隆(txantenna);

建立了发射机端信号处理。创建一个向上扫描线性调频信号，带宽为采样速率的一半。找出样本中pri的长度，然后估计均方根带宽和距离分辨率。

Bw = fs/2;波形=相控。LinearFMWaveform (“SampleRate”fs,.．.脉冲重复频率的脉冲重复频率,“OutputFormat”，“脉冲”，“NumPulses”，1，“SweepBandwidth”fs / 2,.．.“DurationSpecification”，的工作周期，“DutyCycle”, 0.02);Sig =波形();Nr =长度(sig);BWRMS =带宽(波形)/根号(12);RNGRMS = c/bwrms;

设置发射器和散热器系统对象属性。峰值输出功率为10 W，发射机增益为36 dB。

峰值功率= 10;Txgain = 36.0;发射机=相控。发射机(.．.“PeakPower”peakpower,.．.“获得”txgain,.．.“InUseOutputPort”,真正的);散热器=阶段性。散热器(.．.“传感器”txantenna,.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”、fc);

在双向传播模式下创建自由空间传播通道。

通道=阶段性。空闲空间(.．.“SampleRate”fs,.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”足球俱乐部,.．.“TwoWayPropagation”,真正的);

设置接收端处理。接收机增益为42 dB，噪声值为10。

收集器=阶段性。收集器(.．.“传感器”rxantenna,.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”、fc);Rxgain = 42.0;噪声图= 10;接收器=阶段性的。ReceiverPreamp (.．.“SampleRate”fs,.．.“获得”rxgain,.．.“NoiseFigure”, noisefig);

循环128个脉冲建立一个数据立方体。对于循环的每一步，移动目标并传播信号。然后将接收到的信号放入数据立方体中。数据立方包含每个脉冲接收到的信号。通常，数据立方体有三个维度，最后一个维度对应于天线或波束。因为在本例中只使用了一个传感器，所以多维数据集只有两个维度。

处理步骤为:

  1. 移动雷达和目标。

  2. 发送波形。

  3. 将波形信号传播到目标。

  4. 从目标反射信号。

  5. 把波形传回雷达。双向传播模式使您能够将返回的传播与出站传播结合起来。

  6. 在雷达上接收信号。

  7. 将信号加载到数据立方体中。

Np = 128;立方=零(Nr,Np);为n = 1:Np [sensorpos,sensorvel] = radarmotion(pri);[tgtpos,tgtvel] = tgtmotion(pri);[tgtrng,tgtang] = rangeangle(tgtpos,sensorpos);Sig =波形();[txsig,txstatus] =发射器(sig);Txsig =散热器(Txsig,tgtang);Txsig = channel(Txsig,sensorpos,tgtpos,sensorvel,tgtvel);Tgtsig = target(txsig);Rxcol = collector(tgtsig,tgtang);Rxsig = receiver(rxcol); cube(:,n) = rxsig;结束

显示包含每个脉冲信号的数据立方体的图像。

显示亮度图像([0 (Np-1)): * pri * 1 e6, [0: (Nr-1)] / fs * 1 e6, abs(立方体))包含(“慢时间”) ylabel (“快时间{\mu}s”）

创建一个分阶段。RangeResponse匹配过滤模式下的系统对象。然后，显示128个脉冲的范围响应图像。图像垂直显示范围，水平显示脉冲数。

matchingcoeff = getMatchedFilter(波形);Ndop = 128;Rangeresp =阶段性。RangeResponse (“SampleRate”fs,“PropagationSpeed”c);[resp,rnggrid] = rangeresp(cube,matchingcoeff);显示亮度图像((1:Np)、rnggrid、abs(职责))包含(“脉搏”) ylabel (的范围(m)）

对20个脉冲进行非相干积分。

Intpulse = pulsint(resp(:，1:20)，“非相干”）;情节(rnggrid、abs (intpulse))包含(的范围(m))标题(“20个脉冲的非相干积分”）

参考文献

M.雷达信号处理基础，第二版。McGraw-Hill专业工程，2014。

[2]理查兹，J.舍尔，W.霍尔姆，现代雷达原理:基本原理。科技出版，2010。

扩展功能

另请参阅

功能

系统对象

主题

在R2017a中介绍

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