相控阵系统工具箱™提供算法和应用程序,用于设计和模拟无线通信、雷达、声纳、声学和医学成像应用中的传感器阵列和波束形成系统。您可以建模和分析有源和无源数组的行为,包括子数组和任意几何图形。这些阵列可以发射和接收模拟信号,用于波束形成和信号处理算法设计。
对于5G和LTE蜂窝、SATCOM和WLAN通信系统,您可以设计多波束和电子导向天线。该工具箱包括用于模拟大规模MIMO和毫米波系统的混合和全数字波束形成架构的算法。可以模拟多径衰落环境来测试波束形成天线阵列的性能。
对于雷达、声纳和声学系统设计,工具箱包括波束形成、时空自适应处理(STAP)、到达方向(DOA)估计、匹配滤波和信号检测的信号处理算法。该工具箱还提供连续波形和脉冲波形,可用于生成测试信号并模拟目标回波、干扰和传播效果。
对于模拟加速或桌面原型,工具箱支持C代码生成。参考示例提供了从Simulink生成HDL代码的工作流®模型。
开始:
相控阵设计与分析“,
建模和分析相控阵,包括阵列几何、单元间距、自定义天线单元、相移量化、相互耦合和摄动单元。
子阵列建模
现代相控阵系统中常用的子阵列模型。
极化建模
发射、传播、反射和接收极化电磁场。
窄带和宽带波束形成
使用基于频谱和基于协方差的技术模拟窄带和宽带数字波束形成算法。
时空自适应处理
结合STAP与时间和空间滤波来消除干扰干扰。使用STAP来检测背景杂波中缓慢移动或静止的目标。
到达方向估计
使用DOA估计来定位辐射或反射源的方向。DOA算法包括波束扫描、MVDR、MUSIC、2D MUSIC、root-MUSIC和用于移动物体的单脉冲跟踪器。
脉冲压缩与目标检测
使用恒定虚警率(CFAR)、2D CFAR和匹配的过滤器生成目标检测。使用雷达方程和声纳方程生成ROC曲线并探索需求。
脉冲和连续波形,匹配滤波器,模糊函数
设计脉冲和连续波形及相应的匹配滤波器。为仿真和建模生成基带IQ数据。
信号传播与目标
基于方位、仰角和频率的RCS模式对目标进行建模。定义传感器和目标轨迹。用散射体和环境条件(包括雨、气和雾)模拟多径MIMO信道。
MIMO通信系统
大型相控阵前端MIMO通信系统模型。跨基带和射频子系统的分区波束形成架构。
算法加速和代码生成
使用生成的C/ c++或数据流域加速模拟和应用程序动态仿真模块®.遵循参考工作流从Simulink模型生成HDL代码。
空间信号处理算法的代码生成
生成空间信号处理算法的C/ c++和MEX代码或HDL代码。