gpuConstantGammaClutter
使用GPU模拟常量伽玛杂波
描述
这个gpuConstantGammaClutter对象模拟杂波，在GPU上执行计算。
注
要使用此对象，必须安装并行计算工具箱™ 许可证并有权访问适当的GPU。有关GPU的更多信息，请参阅GPU计算(并行计算工具箱)．
计算杂波返回值:
杂波模拟康斯坦格曼杂波提供的数据基于以下假设：
雷达系统是单基地的。
传播是在自由空间中进行的。
地形是均匀的。
杂波斑在相干时间内是静止的。相干时间指示软件在杂波模拟中更改随机数集的频率。
由于信号是窄带的，空间响应和多普勒频移可以用相移来近似。
雷达系统在模拟过程中保持恒定高度。
雷达系统在模拟过程中保持恒定速度。
注
从R2016b开始，而不是使用一步执行由System Object™定义的操作的方法，您可以使用参数调用对象，就像它是函数一样。例如，y =步骤(obj, x)和y = obj (x)执行相同操作。
建设
H= gpuconstantgammaclutterH。此对象使用恒定伽马模型模拟单基地雷达系统的杂波回波。
H=gpuConstantGammaClutter(名称、值)H，具有一个或多个指定的附加选项名称、值对论点。的名字是一个属性名，及价值为对应值。的名字必须出现在单引号内(''）。您可以以任何顺序指定多个名称值对参数名称1，值1，…，名称，值．
属性
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处理的传感器 将传感器指定为天线单元对象或数组对象 违约： |
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地形伽马值 指定 在常量中使用的值 杂波模型，作为分贝中的标量。这个 该值取决于地形类型和工作频率。 违约： |
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地球模型 指定杂波仿真中使用的地球模型作为| 违约： |
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杂波区域的最小范围（m） 计算机杂波返回的最小范围，指定为正标量。最小范围必须为非负。如果该值小于 违约： |
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杂波区域的最大范围（m） 指定计算杂波返回的最大范围。对于杂波模拟，将其作为正标量。最大范围必须大于 违约： |
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杂波区域方位中心（度） 产生杂波斑的地平面上的方位角。斑块是围绕这个角度对称生成的。 违约： |
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杂波片方位角跨度(deg) 将杂波区域的方位角（以分度）的覆盖范围指定为正标量。杂波仿真覆盖了具有指定方位角跨度的区域，对称 违约： |
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杂波片方位角跨度(deg) 将每个杂波面片的方位跨度（以度为单位）指定为正标量。 违约： |
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杂波相干时间 将杂波仿真作为正标量的杂波模拟指定相干时间。经过相干时间经过 违约： |
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信号传播速度 将信号的传播速度（以米/秒为单位）指定为正标量。 违约：光的速度 |
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采样率 将采样率（以赫兹为单位）指定为正标量。默认值对应于1 MHz。 违约： |
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脉冲重复频率 脉冲重复频率,脉冲重复频率，指定为标量或行向量。单位为Hz。脉冲重复间隔，革命制度党，是脉冲重复频率的倒数，脉冲重复频率．这个脉冲重复频率必须满足这些限制：
您可以选择值脉冲重复频率单独使用特性设置或将特性设置与
在所有情况下，当您设置 违约： |
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启用PRF选择输入 启用PRF选择输入，指定为 违约： |
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输出信号格式 指定输出信号的格式为|格式之一 当你设置 违约： |
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输出脉冲数 指定输出中的脉冲数 违约： |
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输出中的样本数 指定输出中的样本数量 违约： |
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系统工作频率 将系统的工作频率（以赫兹为单位）指定为正标量。默认值对应于300 MHz。 违约： |
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添加输入以指定传输信号 将此属性设置为 违约： |
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启用权重输入 将此属性设置为true以输入权重。 违约：假的 |
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有效的传播权力 指定雷达系统的传输有效辐射功率(ERP)，以瓦为正标量。此属性仅在设置 违约： |
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雷达平台距离地面的高度 指定从曲面向上测量的雷达平台高度（以米为单位），作为非负标量。 违约： |
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雷达平台速度 将雷达平台的速度指定为非负标量，单位为米/秒。 违约： |
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雷达平台运动方向 以[AzimuthAngle；ElevationAngle]的形式（以度为单位）将雷达平台的运动方向指定为2 x 1矢量。此属性的默认值表示平台垂直于雷达天线阵列的侧面移动。 方位角和仰角均在雷达天线或天线阵列的本地坐标系中测量。方位角必须介于–180和180度之间。仰角必须介于–90和90度之间。 违约： |
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传感器安装角度（度） 指定一个3元件向量，其给出来自惯性框架的固有偏航，俯仰和传感器框架的卷。3个元素以该顺序分别定义Z，Y和X轴周围的旋转。第一旋转，围绕Z轴旋转主体轴。因为这些角度限定了固有旋转，所以在y轴上围绕y轴进行第二旋转，以其在先前的旋转产生的新位置。X轴周围的最终旋转围绕X轴进行，如本型系统中的前两个旋转旋转。 违约： |
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随机数发生器的种子源 指定对象如何生成随机数。该属性的值为:
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随机数发生器种子 将随机数生成器的种子指定为介于0和2之间的标量整数32–1.当您设置 违约： |
例子
具有已知功率的雷达系统的GPU杂波模拟
模拟杂波从地形返回，伽马值为0 dB。雷达系统的有效发射功率为5 kW。
设置雷达系统的特性。该系统采用4单元均匀线阵（ULA）。采样率为1MHz，PRF为10kHz。传播速度为光速，工作频率为300 MHz。雷达平台在地面上方1公里处飞行，其路径沿阵列轴与地面平行。平台速度为2000米/秒。主瓣的俯角为30 ．
Nele = 4;c = physconst (“光速”）;fc = 300 e6;λ= c / fc;数组=分阶段。齿龈('numElements'，内尔，“ElementSpacing”λ/ 2);fs = 1 e6;脉冲重复频率= 10 e3;身高= 1000.0;方向= [0]90;;速度= 2.0 e3;depang = 30.0;mountingAng =[0, 30日0];
创建GPU杂波模拟对象。这种构型假设地球是平的。感兴趣的最大杂波范围为5 km，最大方位角覆盖为 ．
Rmax=5000；Azcov=120；tergamma=0；t功率=5000；杂波=gpuConstantGammaClutter(“传感器”，大批，.．.'繁殖'C“OperatingFrequency”，fc，“PRF”脉冲重复频率,.．.“SampleRate”，财政司司长，“伽马”，tergamma，“地球模型”,“平坦”,.．.“TransmitERP”，tpower，“PlatformHeight”，身高，.．.“平台速度”,速度,“平台方向”，方向，.．.'mountingangles'mountingAng,'cluttermaxrange'做,.．.“杂波方位角扫描”，阿兹科夫，“SeedSource”,'财产',.．.“种子”,40547);
模拟10个脉冲的杂波回波。
Nsamp=fs/prf；Npulse=10；clsig=零（Nsamp、Nele、Npulse）；对于m = 1:Npulse clsig(:，:，m) =杂波();结束
绘制杂波在第20个距离单元的角度多普勒响应。
响应=相位。角度请响应(“传感器阵列”，大批，.．.“OperatingFrequency”，fc，'繁殖'C“PRF”，prf）;plotresponse（响应，shiftdim（clsig（20，：，:)），“NormalizeDoppler”,真正的);
计算结果与实际应用结果不完全相同康斯坦格曼杂波因为CPU和GPU计算的不同。
发射信号已知的GPU杂波仿真
模拟杂波从地形返回，伽马值为0 dB。创建杂波时，输入雷达系统的发射信号。在这种情况下，您不指定属性中信号的有效传输功率。
设置雷达系统的特征。该系统具有4单元均匀线阵（ULA）.采样率为1 MHz，PRF为10 kHz。传播速度为光速，工作频率为300 MHz。雷达平台在地面上方1 km处飞行，路径沿阵列轴平行于地面。平台速度为2000 m/s。主瓣的俯角为30°。
Nele = 4;c = physconst ('LightSpeed'); fc=300e6；λ=c/fc；ha=相控。ULA('numElements'，内尔，“ElementSpacing”，λ/2）；fs=1e6；prf=10e3；高度=1000；方向=[90；0]；速度=2000；mountingAng=[0,30,0]；
创建GPU杂波模拟对象，并将其配置为以传输信号作为输入参数。这种构型假设地球是平的。感兴趣的最大杂波范围为5 km，最大方位角覆盖为±60°。
rmax = 5000;Azcov = 120;Tergamma = 0;Clutter = GpuconstantGammaclutter（“传感器”,哈,.．.'繁殖'C“OperatingFrequency”，fc，“PRF”脉冲重复频率,.．.“SampleRate”，财政司司长，“伽马”，tergamma，“地球模型”,“平坦”,.．.“传输信号输入端口”,真的,“PlatformHeight”，身高，.．.“平台速度”,速度,“平台方向”，方向，.．.'mountingangles'mountingAng,'cluttermaxrange'做,.．.“杂波方位角扫描”，阿兹科夫，“SeedSource”,'财产',“种子”,40547);
模拟10个脉冲的杂波回波。在每次对象调用时，将传输信号作为输入参数传递。软件自动计算信号的有效传输功率。发射信号为矩形波形，脉冲宽度为2μs。
t功率=5000；pw=2e-6；X=功率*个（地板（pw*fs），1）；Nsamp=fs/prf；Npulse=10；clsig=零（Nsamp、Nele、Npulse）；对于m = 1:Npulse clsig(:，:，m) =杂波(X);结束
绘制杂波在第20个距离单元的角度多普勒响应。
响应=相位。角度请响应(“传感器阵列”,哈,.．.“OperatingFrequency”，fc，'繁殖'C“PRF”，prf）;plotresponse（响应，shiftdim（clsig（20，：，:)），.．.“NormalizeDoppler”,真正的);
计算结果与实际应用结果不完全相同康斯坦格曼杂波因为CPU和GPU计算的不同。
GPU与CPU的随机数比较
在大多数情况下，GPU和CPU使用不同的随机数并不重要。有时，您可能需要在GPU和CPU上复制相同的流。在这种情况下，可以设置两个全局流，以便它们生成相同的随机数。GPU和CPU都支持组合的多重递归生成器(万博1manbetxMRG32K3A)和NormalTransform参数设置为'反转'．
定义用于GPU流和CPU流的种子值。
种子=7151；
创建一个CPU随机数流，该流使用组合的多重递归生成器和所选种子值。然后，将此流用作CPU上随机数生成的全局流。
Stream_cpu = randstream（'幸福父母',“种子”种子,.．.'nuarmtransform','反转'); setGlobalStream（流处理器）；
创建一个GPU随机数流，该流使用组合的多重递归生成器和相同的种子值。然后，将此流用作GPU上随机数生成的全局流。
stream\gpu=parallel.gpu.RandStream('幸福父母',“种子”种子,.．.'nuarmtransform','反转'）;parallel.gpu.RandStream.setGlobalStream (stream_gpu);
使用每个平台上的全局流在CPU和GPU上生成杂波。
clutter_cpu = constantGammaClutter (“SeedSource”,“汽车”）;clutter_gpu = gpuconstantgammaclutter（“SeedSource”,“汽车”)；cl_cpu=杂波_cpu（）；cl_gpu=杂波_gpu（）；
检查CPU和GPU结果之间的元素差异是否可以忽略。
Maxdiff = max(max(abs(cl_cpu - cl_gpu)))
maxdiff = 3.4027e-18
EPS
ans=2.2204e-16
参考
[1] 大卫，巴顿。“用于雷达设计和分析的地杂波模型，”IEEE会议录．卷。73，2月2日，1985年2月，第198-204页。
[2] 长，莫里斯W。陆地和海洋的雷达反射率波士顿:Artech House, 2001。
[3]内桑森，弗雷德·E, j·帕特里克·雷利和马文·n·科恩。雷达设计原则，第二次。Mendham，NJ：Scitech Publishing，1999。
机载雷达数据系统的时空自适应处理技术报告1015，1994年12月的MIT LINCOLN实验室。
扩展功能
另见
拦阻干扰机|SurfaceGamma.|uv2azel|phitheta2azel
话题
- 基于GPU和代码生成的杂波仿真加速
- 移动目标指示（MTI）雷达的地面杂波缓解
- 杂波建模
- GPU计算(并行计算工具箱)
您还可以从以下列表中选择网站：
