分阶段。MultipathChannel
在多径信道中传播信号
描述
的分阶段。MultipathChannel系统对象™通过多路径通道传播信号。要运行对象，必须为每个路径提供特征:时间延迟、增益、多普勒因子、反射损耗和扩散损耗。
对于声纳应用程序，您可以使用分阶段。IsoSpeedUnderwaterPaths系统对象生成通道路径特征。您也可以独立地提供这些特性。
模拟信号在多径信道中的传播:
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
宣传者=分阶段。MultipathChannel
宣传者=分阶段。MultipathChannel (的名字,价值）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
例子
单向信号在多径水声信道中的传播
创建一个五路水声通道，计算传播路径矩阵、多普勒因子和吸收损失。假设源是静止的，而接收器沿着x-轴以20公里/小时的速度向源方向移动。假定默认的单向传播。
创建通道并指定源和接收器的位置和速度。
Numpaths = 5;通道=阶段性。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、多普勒因子和损耗。
[pathmat,dop,absloss] = channel(srcpos,rcvpos,srcvel,rcvvel,tstep);
创建500个100hz信号的样本。假设所有的路径都有相同的信号。把信号传播到接收器。
Fs = 1e3;Nsamp = 500;传播器=相控。MultipathChannel (“OperatingFrequency”, 10 e3,“SampleRate”fs);T = [0:(nsample -1)]'/fs;Sig0 = sin(2* *100*t);Sig = repmat(sig0,1,numpaths);Propsig =传播器(sig,pathmat,dop, absor);
画出传播信号相干和的实部。
情节(t * 1000,实际(sum (propsig, 2)))包含(的时间(毫秒)）
多径水声信道中的双向信号传播
创建一个七路水声通道，并显示传播路径矩阵。假设源是静止的，而接收器沿着x-轴以20公里/小时的速度向源方向移动。假设双向传播。
速度= -20*1000/3600;Numpaths = 7;Csound = 1515.0;通道=阶段性。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 = [speed;0;0];
获得路径矩阵、多普勒因子、损耗、目标反射和发射角。
[pathmat,dop, loss,tgtangs,srcangs] = channel(srcpos,tgtpos,srcvel,tgtvel,tstep);
创建一个100赫兹的信号与500个样本。假设所有的路径有相同的信号但振幅不同。然后，将信号传播到目标并返回。您可以使用角度信息来计算源和目标响应的任何角度依赖性。每个通道可以有不同的振幅。这个例子使用了一个简单的余弦模型。
Fs = 1e3;Nsamp = 500;传播器=相控。MultipathChannel (“OperatingFrequency”, 10 e3,“SampleRate”fs);T = [0:(nsample -1)]'/fs;amsrc = cosd(srcangs(2，:));Amptgt = cosd(tgtangs(2，:));Sig0 = sin(2* *100*t);Sig = repmat(sig0,1,numpaths);Amptotal = ampsrc.^2.*amptgt;Sig = bsxfun(@times,amptotal, Sig);
由于有限的传播延迟，对传播器的第一次调用不会返回信号。调用宣传者两次获取返回信号。
Propsig =传播器(sig,pathmat,dop, loss);Propsig =传播器(sig,pathmat,dop, loss);
画出传播信号相干和的实部。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)）
在路径数未知的信道中传播声音
创建一个水下声音通道，并绘制合并接收信号。自动查找路径的数量。假设源是静止的，而接收器沿着x-轴以20公里/小时的速度向源方向移动。假定默认的单向传播。
速度= -20*1000/3600;通道=阶段性。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、多普勒因子和损耗。传播器输出51个路径输出，但有些路径可以包含南值。
[pathmat,dop,absloss, rcvgs,srcangs] = channel(srcpos,rcvpos,srcvel,rcvvel,tstep);
创建一个100赫兹的信号与500个样本。假设所有的路径都有相同的信号。使用一个分阶段。MultipathChannel将信号传播到接收器的系统对象。分阶段。MultipathChannel所产生的所有路径作为输入接受分阶段。IsoSpeedUnderwaterPaths但是忽略了路径南值。
Fs = 1e3;Nsamp = 500;传播器=相控。MultipathChannel (“OperatingFrequency”, 10 e3,“SampleRate”fs);T = [0:(nsample -1)]'/fs;Sig0 = sin(2* *100*t);Numpaths = size(pathmat,2);Sig = repmat(sig0,1,numpaths);Propsig =传播器(sig,pathmat,dop, absor);
画出传播信号相干和的实部。
情节(t * 1000,实际(sum (propsig, 2)))包含(的时间(毫秒)）
声纳信号的多普勒拉伸
比较静止声纳和移动声纳传播信号的持续时间。移动声纳距目标25米/秒的径向速度。在每种情况下，沿单一路径传播信号。假设单向传播。
定义声纳系统参数:最大清晰距离、所需的距离分辨率、工作频率和传播速度。
Maxrange = 5000.0;Rngres = 10.0;Fc = 20.0e3;Csound = 1520.0;
传输信号使用矩形波形。
PRF = csound/(2*maxrange);脉冲宽度= 8*rngres/csound;pulseBW = 1/pulseWidth;fs = 80*脉冲bw;波形=相控。RectangularWaveform (“脉冲宽度”脉冲宽度,脉冲重复频率的脉冲重复频率,.．.“SampleRate”fs);
指定声纳位置。
Sonarplatform1 =阶段性的。平台(“InitialPosition”(0, 0, -60),“速度”, (0, 0, 0));Sonarplatform2 =阶段性的。平台(“InitialPosition”(0, 0, -60),“速度”, (0; -25; 0]);
指定目标位置。
目标平台=阶段性。平台(“InitialPosition”(0, 500, -60),“速度”, (0, 0, 0));
定义水下路径和传播通道对象。
路径=阶段性。IsoSpeedUnderwaterPaths (“ChannelDepth”, 100,.．.“CoherenceTime”0,“NumPathsSource”,“属性”,“NumPaths”, 1.．.“PropagationSpeed”, csound);传播器=相控。MultipathChannel (“SampleRate”fs,“OperatingFrequency”、fc);
创建传输波形。
Wav =波形();Nsamp = size(wav,1);rx脉冲= 0 (nsamp,2);T = (0: nsample -1)/fs;
发射信号，然后在固定声纳处接收回声。
[pathmat,dop, loss，~，~] = paths(sonarplatform1.]InitialPosition,.．.targetplatform.InitialPosition sonarplatform1.InitialVelocity,.．.targetplatform.InitialVelocity, 1 /脉冲重复频率);rx脉冲(:，1)=传播器(wav,pathmat,dop, loss);
在移动声纳处发射和接收。
[pathmat,dop, loss，~，~] = paths(sonarplatform2.]InitialPosition,.．.targetplatform.InitialPosition sonarplatform2.Velocity,.．.targetplatform.Velocity, 1 /脉冲重复频率);rx脉冲(:，2)=传播器(wav,pathmat,dop, loss);
绘制接收到的脉冲图。
Plot (abs(rx豆类))xlim([490 650]) ylim([0 1.65e-3]) legend(“静止的声呐”,“移动声纳”)包含(“收到样品时间(秒)”) ylabel (“综合接收脉冲”）
移动声纳接收到的信号比静止声纳持续时间长。
参考文献
Urick, R.J.《水声原理》第三版．纽约:半岛出版社，1996年。
谢尔曼，c。s。巴特勒用于水下声音的换能器和阵列．纽约:施普林格，2007。
[3]艾伦，J.B.和D. Berkely，“有效模拟小房间声学的图像方法”，J.声学。Soc。Am，第65卷，第4期。1979年4月。
扩展功能
另请参阅
系统对象
在R2017a中介绍
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