Phased Array System Toolbox

Phased Array System Toolbox предоставляет возможности для моделирования и анализа поведения наиболее распространенных и определенных пользователем геометрий антенных решеток.

Сюда входят следующие виды решеток:

• равномерная линейная (ULA);
• равномерная прямоугольная (URA);
• конформная.

Разработчик может задать свою собственную геометрию решетки, указав число элементов и расстояния между ними, а также расположение и ориентацию каждого элемента в 3D пространстве.

Отклик и диаграмма направленности отдельного элемента, как и в случае с решеткой, может быть изотропной, косинусно-затененной или задана пользовательской 3D моделью, которая может быть описана идеальной аналитической функцией или определена на основе измеренных данных. Затенение (сужение) применимо и ко всему массиву элементов решетки.

Системный набор инструментов предоставляет средства для визуализации и анализа диаграммы направленности отдельных элементов или же всего массива в целом. С этими инструментами можно измерить или вывести на экран:

• усиление решетки;
• отклик решетки;
• задержку между элементами;
• вектор управления лучом;
• отклик элементов.

В Phased Array System Toolbox поддерживается работа (и соответствующий анализ) со многими распространенными формами сигнала, включая:

• постоянную частоту (PCW);
• линейную частотную модуляцию (LFM);
• ступенчатую частотную модуляцию (stepped FM).

Каждый из этих сигналов имеет ряд конфигурируемых параметров, таких как частота повторения импульсов, частота дискретизации, длительность импульса и ширина полосы пропускания. Поддерживается работа с переменной частотой повторения импульсов, что позволяет решить проблему определения скорости цели в подвижных наземных комплексах (ground moving target indicator, GMTI). Поддерживаются ортогональное и взвешенное по Гауссу представление огибающей сигнала.

Кроме того, для визуализации формы сигнала имеются специальные инструменты, такие как функция неопределенности (AF), которая дает представление о характеристиках сигнала в терминах разрешающей способности по дальности, Доплеровской частоте и связи между этими параметрами. Также можно рассчитать отклик идеального согласованного фильтра.

Phased Array System Toolbox поддерживает обобщенную структуру для моделирования физической передачи, распространения через среду и окончательного приема сигнала, которая позволяет моделировать моно-статические и би-статические системы.

В дополнение, элементы решетки можно представить как часть движущейся платформы, динамика которой (начальное положение и скорость) определяются пользователем.

Элементы передатчика и приемника могут располагаться на общей (моно-статический вариант) или на отдельных платформах (би-статический). Геометрия стационарной системы задается нулевым вектором скорости.

• Алгоритмы доступны как функции MATLAB, системные объекты и блоки Simulink
• Содержит моностатические, бистатические и мультистатические архитектуры систем фазированных антенных решеток
• Содержит инструменты для анализа и визуализации антенных решеток, а также инструменты для моделирования линейных, прямоугольных решеток и решеток произвольной формы
• Содержит функции для формирования широкополосного и узкополосного сигнала, в том числе MVDR/Capon, LCMV, Frost и LCMV
• Содержит пространство-временные адаптивные алгоритмы обработки, в том числе DPCA алгоритмы, адаптивную DPCA и SMI
• Содержит алгоритмы оценки направления прихода сигнала, в том числе MVDR, ESPRIT, MUSIC и monopulse
• Содержит функции для синтеза сигналов: непрерывных, импульсных, частотно модулированных и PRF сигналов, а также функции их визуализации
• Содержит алгоритмы TVG, сжатия импульсов, когерентной и некогерентной интеграции, CFAR обработки, оценки расстояния и доплеровского сдвига.

• MATLAB
• DSP System Toolbox
• Signal Processing Toolbox