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分阶段。WidebandFreeSpace

宽带自由空间传播

描述

系统对象™模拟了在自由空间环境中从一点到另一点的宽带信号传播。System对象对输入信号应用与距离相关的时间延迟、增益调整和相移。当源或目标运动时,物体产生多普勒频移。自由空间环境是一种无边界介质,其信号传播速度与位置和方向无关。信号沿一条直线从源到目的地传播。例如,您可以使用该对象对信号从雷达到目标的双向传播进行建模。

对于非极化信号,系统对象允许您将信号从一个点传播到多个点,或从多个点传播到单个点。不支持多点对多点传播。金宝app

计算在自由空间中传播的信号:

  1. 定义并设置您的宽带自由空间环境,如建设部分。

  2. 调用一步在自由空间中传播信号根据的性质系统对象。的行为一步特定于工具箱中的每个对象。

在自由空间中传播往返信号时,可以使用一个WidebandFreeSpace计算双向传播时延的系统对象。或者,您也可以使用两个单独的WidebandFreeSpace系统对象来计算每个方向上的单向传播延迟。由于滤波器失真,使用双向传播时的总往返延迟可能与使用两个单向传播时的延迟不同分阶段。WidebandFreeSpace系统对象。使用单一的双向传输方式更准确分阶段。WidebandFreeSpace系统对象。要设置此选项,请使用TwoWayPropagation财产。

请注意

从R2016b开始,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

sWBFS=分阶段。WidebandFreeSpace创建一个宽带自由空间系统对象,sWBFS

sWBFS=分阶段。WidebandFreeSpace (的名字价值创建一个宽带自由空间系统对象,sWBFS,使用每个指定的属性的名字设置为指定的价值.您可以以任意顺序指定附加的名称-值对参数Name1Value1、……

属性

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

启用双向传播,指定为真正的.将此属性设置为真正的中指定的信号源和目的地之间的往返传播一步.将此属性设置为只执行从原点到目的地的单向传播。

例子:真正的

数据类型:逻辑

信号的采样率,指定为正标量。单位是Hz。System对象使用这个量来计算以样本为单位的传播延迟。

例子:1 e6

数据类型:

处理子带数,指定为正整数。

例子:128

数据类型:

最大单向传播距离的源,指定为“汽车”“属性”.利用最大单向传播距离为信号延迟计算分配足够的内存。当您将此属性设置为“汽车”, System对象自动分配内存。当您将此属性设置为“属性”的值指定最大单向传播距离MaximumDistance财产。

数据类型:字符

最大单向传播距离,指定为正实值标量。单位是米。任何传播超过最大单向距离的信号都被忽略。最大距离必须大于或等于最大位置到位置的距离。

例子:5000

依赖关系

要启用此属性,请设置MaximumDistanceSource财产“属性”

数据类型:

输入信号的最大采样数的源,指定为“汽车”“属性”.当您将此属性设置为“汽车”,传播模型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。

在MATLAB中使用该对象与变大小信号®Simulink中的功能块金宝app®,设置MaximumNumInputSamplesSource财产“属性”设置一个值MaximumNumInputSamples财产。

例子:“属性”

依赖关系

若要启用此属性,请设置MaximumDistanceSource“属性”

数据类型:字符

输入信号样本的最大数目,指定为正整数。的第一个参数是输入信号一步方法,在System对象本身之后。输入信号的大小是输入矩阵的行数。任何超过这个数字的输入信号都被截断。要完全处理信号,请确保此属性值大于任何最大输入信号长度。

波形生成系统对象决定了最大信号大小:

  • 对于任何波形,如果波形OutputFormat属性设置为“样本”,则最大信号长度为NumSamples财产。

  • 对于脉冲波形,如果OutputFormat设置为“脉冲”,信号长度为最小脉冲重复频率、脉冲个数和采样率的乘积。

  • 对于连续波形,如果OutputFormat设置为“清洁工”,信号长度是扫描时间、扫描次数和采样率的乘积。

例子:2048

依赖关系

若要启用此属性,请设置MaximumNumInputSamplesSource“属性”

数据类型:

方法

重置 相位复位状态。WidebandFreeSpace系统对象
一步 利用自由空间信道模型从点到点传播宽带信号
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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在水声中以恒定的传播速度传播含有三个音调的宽带信号。您可以将此环境建模为自由空间。中心频率为100 kHz,三个音调的频率分别为75 kHz、100 kHz和125 kHz。绘制原始信号和传播信号的频谱图,观察多普勒效应。采样频率为100khz。

注意:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您使用的是较早的版本,请将对函数的每次调用替换为等效函数一步语法。例如,替换myObject (x)步骤(myObject x)

C = 1500;Fc = 100e3;Fs = 100e3;Relfreqs = [-25000,0,25000];

设置固定雷达和运动目标,计算预期多普勒。

Rpos = [0;0;0];Rvel = [0;0;0];Tpos = [30/fs*c;0, 0];Tvel = [45;0;0];Dop = -tvel(1)./(c.)/(relfreqs + fc));

创建一个信号并将信号传播到移动目标。

T = (0:199)/fs;X = sum(exp(1i*2*pi*t.'*relfreqs),2);通道=阶段性。WidebandFreeSpace(...“PropagationSpeed”c...“OperatingFrequency”足球俱乐部,...“SampleRate”fs);Y = channel(x,rpos,tpos,rvel,tvel);

画出原始信号和多普勒位移信号的光谱。

周期图([x y], rectwin(大小(x, 1)), 1024年,fs,“中心”ylim([-150 0])“原始”“传播”);

对于这个宽带信号,你可以看到多普勒频移的幅度随着频率的增加而增加。相比之下,对于窄带信号,多普勒频移在波段上假设为常数。

更多关于

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参考文献

[1]普罗基斯,J。数字通信.纽约:麦格劳-希尔,2001。

[2]斯科尔尼克,M。雷达系统概论纽约:麦格劳-希尔出版社,2001年版。

扩展功能

在R2015b中引入