Phased Array System Toolbox

Concevoir et simuler des systèmes de réseau d'antennes et de beamforming

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Phased Array System Toolbox™ propose des algorithmes et des applications MATLAB^® et Simulink^® pour concevoir et simuler des systèmes de réseaux de capteurs et de beamforming dans des applications radar, sonar, acoustiques et de télécommunications. Vous pouvez modéliser et analyser le comportement de réseaux actifs et passifs, y compris les sous-réseaux et les géométries arbitraires. Vous pouvez également générer du code C à partir des fonctions de la toolbox.

Pour les systèmes de communications cellulaires 5G et LTE, SATCOM et WLAN, vous pouvez concevoir des antennes multifaisceaux à commande électronique. La toolbox propose des algorithmes permettant de simuler des architectures de beamforming hybrides et entièrement numériques pour les systèmes Massive MIMO et mmWave. Vous pouvez simuler des environnements avec évanouissement dus aux trajets multiples pour tester les performances des réseaux d'antennes à beamforming.

Pour le design de systèmes radar, sonar et acoustiques, la toolbox propose des algorithmes pour le beamforming, le traitement adaptatif espace-temps (STAP), l'estimation de la direction d'arrivée (DOA), le filtrage adaptatif et la formation d'images. La toolbox propose également des formes d'onde continues et pulsées, que vous pouvez utiliser pour générer des signaux de test pour la simulation et simuler des échos de cibles et des interférences.

Capture d'écran de Phased Array System Toolbox.

L'application Sensor Array Analyzer montre les paramètres et la géométrie du réseau, le diagramme de directivité en deux et trois dimensions, ainsi que les caractéristiques du réseau.

Design et analyse de réseaux d'antennes

Modélisez et analysez le comportement des réseaux actifs ou passifs à balayage électronique (AESA ou PESA), y compris la géométrie du réseau, les sous-réseaux, les éléments d'antenne personnalisés, la polarisation et les éléments perturbés.

Sensor Array Analyzer

Documentation | Exemples

Diagramme de rayonnement tridimensionnel avec ombrage servant à montrer la puissance normalisée.

Beamforming et estimation de la direction d'arrivée (DOA)

Modélisez des algorithmes de beamforming numérique à bande large et étroite. Supprimez les interférences avec des beamformers adaptatifs. Supprimez le fouillis en utilisant des techniques de traitement adaptatif espace-temps (STAP). Estimez la DOA des signaux incidents. Simulez le beamforming en champ proche avec des fronts d'onde sphériques.

Synthèse du diagramme de rayonnement d'un réseau, partie 2 : optimisation

Documentation | Exemples

Tracé de la carte thermique de la fonction d'ambiguïté en échelle linéaire pour une forme d'onde LFM avec le retard temporel sur l'axe horizontal et la fréquence Doppler sur l'axe vertical.

Design de formes d'onde et synthèse de signaux

Concevez des formes d'onde continues et pulsées, et des filtres adaptatifs. Analysez les fonctions d'ambiguïté des formes d'onde. Synthétisez les données IQ en bande de base des signaux et des échos des cibles pour les réseaux monostatiques et bistatiques.

Analyse de forme d'onde avec la fonction d'ambiguïté

Documentation | Exemples

Télécommunications MIMO

Modélisez des antennes multifaisceaux et à commande électronique pour les systèmes de communications MIMO. Partitionnez les architectures de beamforming en sous-systèmes en bande de base et RF.

Beamforming hybride MIMO avec les algorithmes QSHB (Quantized Sparse Hybrid Beamforming) et HBPS (Hybrid Beamforming with Peak Search)

Documentation | Exemples

Réponse en distance bidimensionnelle de données radar montrant deux pics visibles au-dessus du seuil de détection.

Systèmes radar et de guerre électronique

Simulez des systèmes de traitement des signaux radar et de guerre électronique. Modélisez l'agilité des fréquences radar pour contrer le brouillage et les interférences. Extrayez les paramètres des formes d'onde et classifiez les signaux reçus.

Accroissement de la résolution angulaire avec des réseaux virtuels

Documentation | Exemples

Trajets de propagation sous-marine entre un émetteur et un récepteur créés en utilisant un modèle de Bellhop.

Sonars et audio spatial

Modélisez les systèmes sonar de la source au récepteur, y compris les effets de la réflexion de la cible, de la propagation par trajets multiples et des interférences sonores. Simulez le beamforming pour les systèmes d'audio spatial.

Détection de cibles sous-marines avec un système sonar actif

Documentation | Exemples

Tracé montrant des données radar dans le temps, le seuil de détection calculé avec un algorithme CFAR et les détections radar générées (matérialisées par des cercles).

Estimation de la détection, de la distance et du Doppler

Effectuez le filtrage adapté, le traitement par étirement, la compression d'impulsion, l'intégration d'impulsion, l'estimation de la distance et du Doppler, ainsi que la détection par CFAR (Constant False Alarm Rate).

Détection par CFAR (Constant False Alarm Rate)

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Accélération des algorithmes et génération de code

Accélérez les simulations et les applications avec du code C/C++ généré ou avec les domaines Dataflow dans Simulink®. Suivez les workflows de référence pour générer du code HDL à partir de modèles Simulink.

Beamformer MVDR (Minimum-Variance Distortionless-Response) virgule fixe optimisé pour le HDL

Documentation | Exemples

Ressources produits :

Documentation Fonctions Articles techniques Témoignages d'utilisateurs Configuration requise Notes de version Vidéos Exemples

« Utiliser MATLAB, Phased Array System Toolbox et 5G Toolbox pour le design d'un système de beamforming hybride pour les réseaux 5G massive MIMO nous a aidés à évaluer diverses options hardware ainsi que leur performance dans des scénarios 5G réalistes. »
Ganesan Thiagarajan, MMRFIC Technology Private Limited

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