主要内容

分阶段。BackscatterRadarTarget

后向散射雷达目标

描述

分阶段。BackscatterRadarTarget系统对象™建模反向散射来自目标的信号。后向散射是入射角和反射角相同时雷达目标散射的一种特殊情况。这种类型的散射适用于单基地雷达结构。雷达横截面决定了目标对入射信号的后向散射响应。System对象允许您指定一个与角度相关的雷达横截面模型,该模型涵盖了一系列入射角。

分阶段。BackscatterRadarTarget系统对象为极化和非极化信号创建后向散射信号。虽然电磁雷达信号是极化的,但在模拟中经常可以忽略极化,并将信号处理为标量信号。若要忽略极化,请指定EnablePolarization财产.要使用极化,请指定EnablePolarization财产真正的

对于非极化信号,可以将雷达横截面指定为离散方位角和仰角点的雷达横截面(RCS)值阵列。System对象为数组点之间的入射角插入值。对于极化信号,指定雷达散射矩阵使用三个确定在离散方位角和仰角点的阵列。这三个数组对应于HH高压,VV极化组件。的VH分量由共轭对称计算得到高压组件。

对于非极化和极化信号情况,可以使用四种Swerling模型中的一种来产生RCS或雷达散射矩阵中的随机波动。选择模型使用模型财产。然后,使用SeedSource种子属性来控制波动。

EnablePolarization 使用这些属性

RCSPattern

真正的 ShhPatternSvvPattern,ShvPattern

模拟后向散射雷达信号:

  1. 定义并设置雷达目标。你可以设置分阶段。BackscatterRadarTarget在构造时系统对象属性,或者让它们保持默认值。看到建设.您在构造时设置的一些属性可以在以后更改。这些属性可调

  2. 要计算反射信号,调用一步的方法分阶段。BackscatterRadarTarget.方法的输出依赖于分阶段。BackscatterRadarTarget系统对象。您可以随时更改可调属性。

请注意

从R2016b开始,不再使用一步方法执行System对象定义的操作时,可以使用参数调用对象,就像调用函数一样。例如,y =步骤(obj, x)y = obj (x)执行相同操作。

建设

目标=分阶段。BackscatterRadarTarget创建一个后向散射雷达目标目标

目标=分阶段。BackscatterRadarTarget (的名字价值创建一个后向散射雷达目标目标,并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和值对参数,如(Name1, Value1、……的,家).

属性

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选择使能处理极化信号,指定为真正的.将此属性设置为真正的使目标模拟偏振辐射的反射。将此属性设置为忽略极化。

例子:真正的

数据类型:逻辑

属性指定的方位角,用于定义矩阵中每一列的角坐标RCSPatternShhPatternShvPattern,或SvvPattern属性。指定方位角为长度P向量。P必须大于2。角的单位是度。

例子:(45:0.1:45)

数据类型:

方法指定的每一行矩阵的角坐标RCSPatternShhPatternShvPattern,或SvvPattern属性。指定仰角为长度向量。必须大于2。角的单位是度。

例子:(30:0.1:30)

数据类型:

雷达截面图(RCS),指定为——- - - - - -P实值矩阵——- - - - - -P——- - - - - -实值数组。向量的长度是ElevationAngles财产。P向量的长度是AzimuthAngles财产。为目标模式的数量。模式的数量与传入的信号的数量相对应一步方法。但是,您可以使用单一模式来模拟来自单个目标的多个信号。图案单位为平方米。

您还可以将模式指定为单个仰角的方位角函数。在本例中,将模式指定为1-by-P向量或一个——- - - - - -P矩阵。每一行都是一个单独的模式。

该属性在EnablePolarization属性是

例子:(1、5;5,1)

数据类型:

雷达散射矩阵HH极化分量,称为——- - - - - -P复值矩阵——- - - - - -P——- - - - - -复数的数组。向量的长度是ElevationAngles财产。P向量的长度是AzimuthAngles财产。为目标模式的数量。模式的数量与传入的信号的数量相对应一步方法。但是,您可以使用单一模式来模拟来自单个目标的多个信号。散射矩阵单位为米。

您还可以将模式指定为单个仰角的方位角函数。然后,指定模式为1-by-P向量或一个——- - - - - -P矩阵。每一行都是一个单独的模式。

该属性在EnablePolarization属性是真正的

例子:(1, 1, 1, 1我]

数据类型:
复数的支持:万博1manbetx是的

雷达散射矩阵VV极化分量,称为——- - - - - -P复值矩阵——- - - - - -P——- - - - - -复数的数组。向量的长度是ElevationAngles财产。P向量的长度是AzimuthAngles财产。为目标模式的数量。模式的数量与传入的信号的数量相对应一步方法。但是,您可以使用单一模式来模拟来自单个目标的多个信号。散射矩阵单位为米。

您还可以将模式指定为单个仰角的方位角函数。在本例中,将模式指定为1-by-P向量或一个——- - - - - -P矩阵。每一行都是一个单独的模式。

该属性在EnablePolarization属性是真正的

例子:(1, 1, 1, 1我]

数据类型:
复数的支持:万博1manbetx是的

雷达散射矩阵高压极化分量,称为——- - - - - -P复值矩阵——- - - - - -P——- - - - - -复数的数组。向量的长度是ElevationAngles财产。P向量的长度是AzimuthAngles财产。为目标模式的数量。模式的数量与传入的信号的数量相对应一步方法。但是,您可以使用单一模式来模拟来自单个目标的多个信号。散射矩阵单位为米。

您还可以将模式指定为单个仰角的方位角函数。在本例中,将模式指定为1-by-P向量或一个——- - - - - -P矩阵。每一行都是一个单独的模式。

该属性在EnablePolarization属性是真正的

例子:(1, 1, 1, 1我]

数据类型:
复数的支持:万博1manbetx是的

目标波动模型,指定为“Nonfluctuating”“Swerling1”“Swerling2”“Swerling3”,或“Swerling4”.如果将此属性设置为非“Nonfluctuating”,可以使用更新调用时的输入参数一步

例子:“Swerling3”

数据类型:字符

信号传播速度,指定为一个正标量。单位是米每秒。的返回值是缺省的传播速度physconst(“光速”).看到physconst为更多的信息。

例子:3 e8

数据类型:

工作频率,指定为正标量。单位为Hz。

例子:1 e9

数据类型:

RCS波动模型随机数发生器的种子源,指定为“汽车”“属性”.当您将此属性设置为“汽车”, System对象使用默认的MATLAB生成随机数®随机数生成器。当您将此属性设置为“属性”的方法指定随机数生成器种子种子财产。属性设置时将应用此属性模型财产“Swerling1”“Swerling2”“Swerling3”,或“Swerling4”。在并行计算工具箱™软件中使用此对象时,将此属性设置为“汽车”

例子:“属性”

数据类型:字符

随机数生成器种子,指定为小于2的非负整数32.该属性在SeedSource属性设置为“属性”

例子:32301

数据类型:

方法

重置 复位状态系统对象
一步 后向散射输入信号
所有系统对象都是通用的
释放

允许系统对象属性值改变

例子

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计算峰值RCS为10.0的非波动点目标的反射雷达信号 2 .为了便于说明,使用目标的RCS模式的简化表达式。真正的RCS模式更加复杂。RCS模式覆盖从10°-30°方位角和5°-15°仰角的范围。RCS峰值在20°方位角和10°仰角。假设雷达工作频率为1ghz,信号为1mhz的正弦信号。

注意:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本,请将对该函数的每个调用替换为等价的一步语法。例如,替换myObject (x)步骤(myObject x)

创建并绘制RCS模式。

azmax = 20.0;elmax = 10.0;azpatangs = [10.0:0.1:30.0];elpatangs = [5.0:0.1:15.0];rcsppattern = 10.0*cosd(4*(elpatangs - elmax))');显示亮度图像(azpatangs elpatangs rcspattern)轴图像标题(RCS的)包含(的方位(度)) ylabel (的海拔(度)

图中包含一个轴对象。标题为RCS的axis对象包含一个类型为image的对象。

生成并绘制50个雷达信号样本。

fop = 1.0 e9;频率= 1.0 e6;fs = 10 *频率;nsamp = 50;t = [0:(nsamp-1)] / fs;sig =罪(2 *π*频率* t);情节(t * 1 e6, sig)包含(“时间(\μ秒)”) ylabel (信号幅度的网格)

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为line的对象。

创建分阶段。BackscatterRadarTarget系统对象™。

=阶段性目标。BackscatterRadarTarget (“模型”“Nonfluctuating”...“AzimuthAngles”azpatangs,“ElevationAngles”elpatangs,...“RCSPattern”rcspattern,“OperatingFrequency”fop);

对于恒定仰角的入射角序列,找到并绘制散射信号幅值。

az0 = 13.0;el = 10.0;纳兹= 20;Az = az0 + [0:2:20];纳兹=长度(az);党卫军= 0(1、纳兹);K = 1:naz y = target(sig,[az(K);el]);党卫军(k) = max (abs (y));结束情节(az,党卫军,“。”)包含(的方位(度)) ylabel (散射信号幅度的网格)

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为line的对象。

计算偏转1波动点目标散射的极化雷达信号。假设目标轴从全局坐标系旋转。使用简单的表达式对散射模式进行说明。真实的散射模式更为复杂。对于极化信号,需要指定HH高压,VV入射角度范围内散射矩阵的分量。在这个例子中,模式覆盖方位10°-30°和仰角5°-15°的范围。角度是相对于目标局部坐标系的。假设雷达工作频率为1ghz,信号为频率为1mhz的正弦信号。相对于目标方位,入射角为13.0°方位角和14.0°仰角。

注意:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本,请将对该函数的每个调用替换为等价的一步语法。例如,替换myObject (x)步骤(myObject x)

创建和绘制散射矩阵模式。

azmax = 20.0;elmax = 10.0;azpatangs = [10.0:0.1:35.0];elpatangs = [5.0:0.1:15.0];Shhpat = cosd(4*(elpatangs - elmax))');shvat = 1 *cosd(4*(elpatangs - elmax))'*sind(4*(azpatangs - azmax));Svvpat = sind(4*(elpatangs - elmax))'*sind(4*(elpatangs - azmax));次要情节(1、3、1)显示亮度图像(azpatangs、elpatangs、abs (shhpat))轴图像标题(“HH”)包含(的方位(度)) ylabel (的海拔(度))子图(1,3,2)imagesc(azpatangs,elpatangs,abs(shvpat))轴图像标题(“高压”)包含(的方位(度))子图(1,3,3)imagesc(azpatangs,elpatangs,abs(svvpat))轴图像标题(“VV”)包含(的方位(度)

图中包含3个轴对象。标题为HH的轴对象1包含一个类型为image的对象。标题为HV的轴对象2包含一个类型为image的对象。带有标题VV的轴对象3包含一个类型为image的对象。

创建分阶段。BackscatterRadarTarget系统对象™。

=阶段性目标。BackscatterRadarTarget (“EnablePolarization”,真的,...“模型”“Swerling1”“AzimuthAngles”azpatangs,...“ElevationAngles”elpatangs,“ShhPattern”shhpat,“ShvPattern”shvpat,...“SvvPattern”, svvpat);

生成50个极化雷达信号样本。

fop = 1.0 e9;频率= 1.0 e6;fs = 10 *频率;nsamp = 50;t = [0:(nsamp-1)] / fs;信号。X=exp(1i*2*pi*freq*t); signal.Y = exp(1i*2*pi*freq*t + pi/3); signal.Z = zeros(size(signal.X)); tgtaxes = azelaxes(60,10); ang = [13.0;14.0];

反射来自目标的信号并绘制其分量。

refl_signal =目标(tgtaxes信号,ang,真的);图绘制(t * 1 e6,实际(refl_signal.X))情节(t * 1 e6,实际(refl_signal.Y))情节(t * 1 e6,真正的(refl_signal.Z))包含(“时间\μ秒”) ylabel (“振幅”网格)

图中包含一个轴对象。轴对象包含3个类型为line的对象。

更多关于

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参考文献

[1]莫特,H。雷达和通信用天线.纽约:约翰·威利父子公司,1992年。

理查兹硕士。雷达信号处理基础.纽约:麦格劳-希尔,2005年。

Skolnik [3], M。雷达系统简介纽约:麦格劳-希尔出版社,2001。

扩展功能

介绍了R2016a