分阶段阵列系统仿真的场景可视化
此示例显示如何使用方案查看器可视化系统级模拟。
介绍
相控阵系统模拟通常包括许多移动物体。例如，阵列和目标都可以是运动。此外，每个移动对象可能具有自己的方向，因此当在模拟中存在的更多玩家时，簿记变得越来越具有挑战性。
相控阵系统工具箱™提供了一个方案查看器，以帮助可视化雷达和目标如何在空间中移动。通过方案查看器，可以遵循每个移动平台的轨迹，并检查雷达和目标之间的相对运动。
可视化轨迹
在第一示例中，方案查看器用于可视化雷达和目标的轨迹。假设雷达距离距离在3公里外的原产地区围绕。雷达的平面在250米/秒（约560英里/小时）下飞，并使大约每60秒圆。
v = 250;deltaphi = 360/60;SensorMotion = phased.platform（......'初始位置'，[0; -3000; 500]，......'velocitysource'那'输入端口'那......'初始速度'，[0; v; 0]）;
目标是沿着沿X轴线的直线道路行进，速度为30m / s。这约为67英里/小时。
tgtmotion = phased.platform（'初始位置'，[0; 0; 0]，......'速度'，[30; 0; 0]）;
查看器设置为每0.1秒更新。对于最简单的情况，光束未在观看者中示出。
tau = 0.5;sceneview = phased.scenarioviewer（'showbeam'那'没有任何'）;
此代码模拟并显示雷达和目标的轨迹。
为了M = 1：Tau：60 [SensorPos，SensorVel] =敏感（TAU，......v * [cosd（m * deltaphi）; sind（m * deltaphi）; 0]）;[tgtpos，tgtvel] = tgtmotion（tau）;场景（SensorPos，SensorVel，TGTPOS，TGTVel）;粗暴;结尾
可视化轨迹和雷达梁
下一个自然步骤是将天线阵列梁与观看者中的轨迹一起可视化。以下示例显示了如何可视化两个在空间中移动的雷达和三个目标。特别是。第一雷达具有跟踪第一目标的光束。
首先，设置雷达和目标。注意第一个雷达和第一个目标符合上一节中使用的匹配。
SensorMotion = phased.platform（......'初始位置'，[0 0; -3000 500; 500 1]，......'velocitysource'那'输入端口'那......'初始速度'，[0 100; v 0; 0 0]，......'Orientationaxesoutputport'， 真的）;tgtmotion = phased.platform（......'初始位置'，[0 2000.66 3532.63; 0 0 500; 0 500 500]，......'速度'，[30 120-120;0 0-20;0 0 60]，......'Orientationaxesoutputport'， 真的）;
要正确指向光束，方案查看器需要了解雷达和目标的方向信息。可以通过在每个模拟步骤中将RioreationAdeOutputPort属性设置为True来从这些移动平台获得这样的信息，如上面的代码所示。要将此信息传递给查看器，请将方案查看器的RosentationInputPort属性设置为True。
sceneview = phased.scenarioviewer（'beamrange'，[3e3 3e3]，......'beamwidth'，[5 5]，......'showbeam'那'全部'那......'Cameraperseplive'那'风俗'那......'cameraposition'，[-15453.85 -19716.96 13539]，......'camericooination'，[-47 -27 0]'，......'cameraviewangle'，11.28，......'OrientationInputport'， 真的，......“UpdateRate”，1 / tau）;
注意显示的光束具有5度的波束宽度，长度为3公里。还调整相机透视图以更清晰地显示所有轨迹。
为了m = 1:60 [SensorPos，SensorVel，Sensoraxis] = SensorMotion（Tau，......[v * [cosd（m * deltaphi）; sind（m * deltaphi）; 0] [100;0;0]]）;[TGTPOS，TGTVEL，TGTAXIS] = TGTMOTION（TAU）;％雷达1轨道目标1[LCLRNG，LCLANG] = rangeangle（tgtpos（：，1），sensorpos（：，1），......传感器（：，：1））;％更新波束方向sceneview.beamstering = [lclang [0; 0]];场景（SensorPos，SensorVel，Sensoraxis，TGTPOS，TGTVEL，TGTAXIS）;粗暴;结尾
系统模拟可视化
方案查看器也可以与其他可视化组合在一起，以提供在模拟下系统的更多信息。下一个示例使用方案查看器与范围时间强度（RTI）范围和多普勒时间强度（DTI）范围一起使用，因此工程师可以检查目标的估计范围和范围率是否与地面真理匹配。
该示例使用创建的雷达系统模拟雷达接收器的测试信号例子。
加载BasicMonostaticRadareXampledata.mat
考虑有三个目标的场景。
fc = radiator.OperatingFrequency;fs = waveform.SampleRate;c = radiator.PropagationSpeed;SensorMotion = phased.platform（......'初始位置'，[0;0;10]，......'速度'，[0;0;0]）;target = phased.radartarget（......'veslrcs'，[1.6 2.2 1.05]，......“OperatingFrequency”，FC）;tgtmotion = phased.platform（......'初始位置'，[2000.66 3532.63 3845.04;0 0 0; 10 10 10]，......'速度'，[120 -120 0;0 0 0;0 0 0]）;channel = phased.freespace（......'采样率'，fs，......'twowaypropagation'，真的，......“OperatingFrequency”，FC）;
回波到达接收端后，使用匹配滤波器和脉冲积分器进行距离估计。
matchingcoeff = getMatchedFilter（波形）;matchingdelay =尺寸（匹配coeff，1）-1;matchedfilter = phased.matchedfilter（......'系数'，匹配的可接定的东西，......'gainoutputport',真正的);脉冲重复频率= waveform.PRF;fast_time_grid = unigrid (0,1 / fs, 1 /脉冲重复频率,'[）'）;RANGEGATES = C * FAST_TIME_GRID / 2;lambda = c / fc;max_range = 5000;TVG = Phased.TimevanyingGain（......'rangeloss'，2 * fspl（衡量，lambda），......'referenceloss'，2 * fspl（max_range，lambda））;num_pulse_int = 10;
因为不必以脉冲重复率监视轨迹，所以该示例假定系统以20Hz的速率读取雷达测量。该示例使用场景查看器来监视场景和范围时间强度（RTI）绘图以及多普勒时间强度（DTI）图来检查估计的范围和范围率值。
r_update = 20;sceneview = phased.scenarioviewer（“UpdateRate”，r_update，......'标题'那“具有三个目标的单身雷达”）;RTISCOPE = PHASED.INTENSICSSCOPE（'名称'那'范围 - 时间强度范围'那......'xlabel'那'范围（m）'那......'xresolution'，c /（2 * fs），......'xoffset'， - （matchingdelay-1）* c /（2 * fs），......'timeresolution'，1 / r_update，'时间跨度'，5，'浓度'那'D b'）;nfft = 128;df = prf / nfft;dtiscope = phased.Intssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssscope（......'名称'那'多普勒 - 时间强度范围'那......'xlabel'那'速度（m / sec）'那......'xresolution'，dop2speed（df，lambda）/ 2，......'xoffset'，dop2speed（-prf / 2，lambda）/ 2，......'timeresolution'，1 / r_update，'时间跨度'，5，'浓度'那'D b'）;
下一节执行系统仿真并生成可视化。
％预先分配阵列，用于改进的处理速度rxpulses = zeros（numel（ramegates），num_pulse_int）;为了k = 1:10 0为了m = 1：num_pulse_int％更新传感器和目标位置[sensorpos, sensorvel] = sensormotion(1 /脉冲重复频率);[tgtpos, tgtvel] = tgtmotion(1 /脉冲重复频率);％计算传感器所示的目标角度[〜，tgtang] = rangeangle（tgtpos，sensorpos）;％模拟脉冲在目标方向上的传播pulse = waveform（）;[txsig，txstatus] =发射器（脉冲）;TXSIG =散热器（TXSIG，TGTANG）;TXSIG =通道（TXSIG，SENSORPOS，TGTPOS，SENSERVEL，TGTVEL）;％反映目标脉冲tgtsig =目标(txsig);％接收传感器的目标返回rxsig =收集器（tgtsig，tgtang）;rxpuarses（：，m）=接收器（rxsig，〜（txstatus> 0））;结尾rxpulses = matchedfilter（rxpuarses）;正确匹配的过滤器延迟RxPulses =缓冲液（......rxpuarses（matchingdelay + 1：结束），......尺寸（rxpulses，1））;rxpulses = tvg（rxpuarses）;rx_int = pulsint（rxpurses，'无组织'）;％显示RTIRTISCOPE（RX_INT）;％显示DTI.rx_dop =均值（fftshift（......ABS（FFT（Rxpulses，NFFT，2）），2））;dtiscope（rx_dop。'）;％显示场景场景（SensorPos，SensorVel，TGTPOS，TGTVel）;当需要下次更新时，％执行下一次检测敏感（1 / R_Update）;tgtmotion（1 / r_update）;结尾隐藏(dtiscope);隐藏(rtiscope);
隐藏（演讲）;显示（RTISCOPE）;
在仿真期间更新方案查看器和RTI都是可以轻松验证模拟是否正常运行，并且在模拟运行时，范围估计是否与地面真实匹配。
隐藏(rtiscope);显示(dtiscope);
类似地，DTI提供每个目标的范围率估计。
结论
此示例描述了可视化雷达和目标轨迹的不同方式。这种可视化有助于提供系统动态的整体图像。
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