Phased Array System Toolbox
Entwerfen und Simulieren von Phased-Array- und Beamforming-Systemen
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Die Phased Array System Toolbox bietet Algorithmen und Apps in MATLAB und Simulink für den Entwurf und die Simulation von Sensor-Array- und Beamforming-Systemen in der drahtlosen Kommunikation sowie in Radar-, Sonar- und Akustikanwendungen. Damit ist es möglich, das Verhalten von aktiven und passiven Arrays zu modellieren und zu analysieren, einschließlich Subarrays und beliebiger Geometrien. Mit den Funktionen in der Toolbox können Sie auch C Code generieren.
Bei 5G- und LTE-Mobilfunk-, SATCOM- und WLAN-Kommunikationssystemen haben Sie die Möglichkeit, mehrstrahlige und elektronisch steuerbare Antennen zu entwickeln. Die Toolbox enthält Algorithmen zur Simulation von hybriden und volldigitalen Beamforming-Architekturen für Massive-MIMO- und Millimeterwellen-Systeme. Dadurch lassen sich Multipath-Fading-Umgebungen simulieren, um die Leistung von Beamforming-Antennen-Arrays zu testen.
Für den Entwurf von Radar-, Sonar- und Akustiksystemen enthält die Toolbox Algorithmen zum Beamforming, zur adaptiven Raum-Zeit-Verarbeitung (STAP), zur DOA-Schätzung (Direction of Arrival), zum Matched Filtering und zur Bildentstehung. Die Toolbox bietet darüber hinaus kontinuierliche und gepulste Wellenformen, mit denen Sie Simulationstestsignale erzeugen sowie Zielechos und Interferenzen simulieren können.
Entwicklung und Analyse von Phased Arrays
Modellieren und analysieren Sie das Verhalten aktiver oder passiver elektronischer Strahlschwenkung (AESA oder PESA), einschließlich Array-Geometrie, Teilarrays, benutzerdefinierter Antennenelemente, Polarisierung und gestörter Elemente.
Beamforming und DOA-Schätzung
Modellieren Sie digitale Beamforming-Algorithmen für Schmalband und Breitband. Unterdrücken Sie Interferenzen mit adaptiven Beamformern. Verwenden Sie Techniken der adaptiven Raum-Zeit-Verarbeitung (STAP), um Stördaten zu entfernen. Schätzen Sie die Direction of Arrival (DOA) eintreffender Signale. Simulieren Sie Nahfeld-Beamforming mit Kugelwellenfronten.
Wellenformdesign und Signalsynthese
Entwerfen Sie gepulste und kontinuierliche Wellenformen sowie Optimalfilter. Analysieren Sie die Ambiguitätsfunktionen der Wellenform. Synthetisieren Sie Basisband-IQ-Daten auf Signale und Zielrückmeldungen für monostatische und bistatische Arrays.
Drahtlose MIMO-Kommunikation
Modellieren Sie Multibeam- und elektronisch steuerbare Antennen für MIMO-Kommunikationssysteme. Partitionieren Sie Beamforming-Architekturen in Basisband- und HF-Subsysteme.
Radar- und EW-Systeme
Simulieren Sie Radar- und EW-Signalverarbeitungssysteme. Modellieren Sie die Radarfrequenzagilität, um Störungen und Interferenzen entgegenzuwirken. Extrahieren Sie Wellenformparameter und klassifizieren Sie empfangene Signale.
Sonar und Raumklang
Modellieren Sie Sonarsysteme vom Sender bis zum Empfänger einschließlich der Effekte der Zielreflexion, Mehrwegübertragung und Rauschinterferenz. Simulieren Sie Beamforming für Raumklangsysteme.
Erkennungs-, Entfernungs- und Doppler-Abschätzung
Führen Sie eine Erkennung mit Optimalfiltern, Stretch-Verarbeitung, Pulskompression, Pulsintegration, Entfernungs- und Doppler-Schätzung sowie konstanter Falschalarmrate (CFAR) durch.
Algorithmen-Beschleunigung und Codegenerierung
Beschleunigen Sie Simulationen und Anwendungen mit generiertem C/C++ oder mit Datenflussdomänen in Simulink. Folgen Sie den Referenz-Workflows, um HDL-Code aus Simulink-Modellen zu generieren.
Produktressourcen:
„Durch den Entwurf eines hybriden Beamforming-Systems für Massive-MIMO-5G-Arrays mithilfe von MATLAB, der Phased Array System Toolbox und der 5G Toolbox konnten wir verschiedene Hardware-Optionen und ihre Leistung in realistischen 5G-Szenarien bewerten.“
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