Phased Array System Toolbox

Diseñe y simule sistemas de arrays de sensores y beamforming

Phased Array System Toolbox™ proporciona algoritmos y apps para diseñar y simular sistemas de arrays de sensores y beamforming en aplicaciones de comunicaciones inalámbricas, radar, sonar, acústicas y de generación de imágenes médicas. Puede modelar y analizar el comportamiento de arrays activos y pasivos, incluidos subarrays y geometrías arbitrarias. Estos arrays pueden transmitir y recibir señales simuladas para beamforming y para diseñar algoritmos de procesamiento de señales.

Para sistemas de comunicaciones móviles 5G y LTE, SATCOM y WLAN, puede diseñar antenas multihaz y con orientación electrónica. La toolbox incluye algoritmos para simular arquitecturas de hybrid beamforming y completamente digitales para sistemas de ondas milimétricas y MIMO masivo. Puede simular entornos de desvanecimiento multitrayecto para probar el rendimiento de los arrays de antenas de beamforming.

Para el diseño de sistemas de radar, sonar y acústicos, la toolbox incluye algoritmos de procesamiento de señales para beamforming, procesamiento adaptativo de espacio-tiempo (STAP), estimación de la dirección de llegada (DOA), filtrado adaptado y detección de señales. Esta toolbox también proporciona formas de onda continuas y pulsadas que se pueden utilizar para generar señales de prueba, y simular ecos de objetivos, interferencias y efectos de propagación.

Para la aceleración de las simulaciones o el prototipado, la toolbox soporta la generación de código C. Los ejemplos de referencia proporcionan flujos de trabajo para generar código HDL a partir de modelos de Simulink®.

Más información:

Diseño de arrays en fase

Modele y analice el comportamiento de radares de barrido electrónico activos o pasivos (AESA o PESA) con geometrías arbitrarias.

Diseño y análisis de arrays en fase

Modele y analice arrays en fase, incluidos la geometría del array, el espaciado entre elementos, los elementos de antena personalizados, la cuantización del cambio de fase, el acoplamiento mutuo y los elementos con perturbaciones.

App Sensor Array Analyzer para el diseño interactivo de arrays.

Modelado de subarrays

Modele subarrays de uso frecuente en sistemas de arrays en fase modernos.

Antena de arrays en fase construida con subarrays.

Modelado de polarización

Transmita, propague, refleje y reciba campos electromagnéticos polarizados.

Modelado y análisis de polarización.

Beamforming y estimación de DOA

Modele algoritmos de beamforming digital de banda estrecha y banda ancha. Elimine las interferencias y evite la autoanulación con beamformers adaptativos. Utilice técnicas STAP para eliminar interferidores y ecos parásitos. Estime la dirección de llegada de señales incidentes.

Beamforming de banda estrecha y banda ancha

Modele algoritmos de beamforming digital de banda estrecha y banda ancha utilizando técnicas espectrales y basadas en la covarianza.

Beamforming para un sistema de arrays en fase.

Procesamiento adaptativo de espacio-tiempo

Combine STAP con el filtrado temporal y espacial para anular los interferidores. Utilice STAP para detectar objetivos inmóviles o de movimiento lento en los ecos parásitos de fondo.

Procesamiento adaptativo de espacio-tiempo.

Estimación de la dirección de llegada

Use la estimación de DOA para localizar la dirección de una fuente radiante o reflectante. Entre los algoritmos de DOA se incluyen beamscan, MVDR, MUSIC, 2D MUSIC, root-MUSIC y rastreadores monopulso para objetos en movimiento.

Estimación de DOA con MVDR.

Detección y estimación de rango y Doppler 

Realice filtrado adaptado, procesamiento de extensión, compresión de pulsos, integración de pulsos, estimación de rango y Doppler, y detección de CFAR.

Compresión de pulsos y detección de objetivos

Genere detecciones de objetivos mediante CFAR (tasa constante de falsas alarmas), CFAR 2D y filtros adaptados. Genere curvas ROC y explore los requisitos usando la ecuación de radar y la ecuación de sonar.

Detección de la tasa constante de falsas alarmas.

Estimación de rango y Doppler

Estime el rango y genere respuestas de rango-Doppler y rango-ángulo.

Respuesta de rango-Doppler de un cubo de datos de radar.

Diseño de formas de onda y síntesis de señales

Diseñe formas de onda pulsadas y continuas, y filtros adaptados. Analice las funciones de ambigüedad de las formas de onda. Sintetice las señales transmitidas y los retornos de objetivos para arrays monoestáticos y biestáticos.

Formas de onda pulsadas y continuas, filtros adaptados y funciones de ambigüedad

Diseñe formas de onda pulsadas y continuas, y sus correspondientes filtros adaptados. Genere datos IQ de banda base para la simulación y el modelado.

Análisis de formas de onda con la función de ambigüedad.

Propagación de señales y objetivos

Modele objetivos con patrones de RCS basados en acimut, elevación y frecuencia. Defina trayectorias de objetivos y sensores. Modele canales MIMO multitrayecto con dispersadores y condiciones medioambientales, tales como lluvia, gas y niebla.

Visualización del beamscan en un mapa.

Ejemplos de aplicación

Simule sistemas de comunicaciones MIMO, radar, guerra electrónica, sonar y audio espacial.

Hybrid beamforming para comunicaciones MIMO.

Picos de objetivos por encima de un umbral de detección.

Trayectorias de propagación submarina entre el transmisor y el receptor utilizando un modelo Bellhop.

Aceleración de algoritmos y generación de código

Acelere las simulaciones y las aplicaciones con código C/C+ generado o con el dominio del flujo de datos en Simulink®. Siga flujos de trabajo de referencia para generar código HDL a partir de modelos de Simulink.

Flujo de datos para acelerar la simulación

Utilice el dominio del flujo de datos para acelerar las simulaciones con subprocesos de procesamiento en paralelo.

Aceleración por flujo de datos.