Phased Array System Toolbox

设计和仿真相控阵与波束成形系统

Phased Array System Toolbox 为 MATLAB 和 Simulink 提供了算法和 App，用于设计和仿真无线通信、雷达、声纳与声学应用领域的传感器阵列和波束成形系统。您可以建模和分析有源阵列和无源阵列（包括子阵和任意几何结构）的行为。您也可以从工具箱中的函数生成 C 代码。

您可以为 5G 和 LTE 蜂窝、卫星通信和 WLAN 通信系统设计多波束和电子控向天线。使用此工具箱中的算法，还可以对大规模 MIMO 和毫米波系统中的混合波束成形架构和全数字波束成形架构进行仿真。您可以仿真多径衰落环境，以测试波束成形天线阵列的性能。

在雷达、声纳和声学系统设计中，可以使用此工具箱提供的算法进行波束成形、空时自适应处理 (STAP)、波达方向 (DOA) 估计、匹配滤波和成像。此工具箱还提供了连续波形和脉冲波形，可用于生成仿真测试信号，并对目标回波和干扰进行仿真。

什么是 Phased Array System Toolbox？

相控阵的设计与分析

建模和分析有源或无源电子扫描阵列（AESA 或 PESA）的行为，包括阵列几何形状、子阵列、自定义天线单元、极化和受扰元件。

传感器阵列分析器

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波束成形和 DOA 估计

为窄带和宽带数字波束成形算法建模。使用自适应波束成形器隐藏干扰。使用 STAP 方法消除杂波。估计入射信号的 DOA。用球面波前仿真近场波束成形。

阵列方向图合成，第 II 部分：优化

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波形设计和信号合成

设计脉冲波形、连续波形和匹配滤波器。分析波形模糊函数。合成单基地和双基地阵列的信号和目标回波的基带 IQ 数据。

使用模糊函数进行波形分析

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MIMO 无线通信

MIMO 通信系统的多波束和电子控向天线建模。将波束成形架构划分为基带和射频子系统。

利用 QSHB 和 HBPS 算法进行 MIMO 混合波束成形

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雷达和电子战系统

仿真雷达和电子战信号处理系统。对抗拥塞和干扰的雷达频率捷变进行建模。提取波形参数并对接收到的信号进行分类。

利用虚拟阵列提高角度分辨率

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声纳和空间音频

从声源到接收器，对声纳系统进行建模，包括目标反射、多径传播和噪声干扰的效应。对空间音频系统的波束成形进行仿真。

使用主动声纳系统进行水下目标检测

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示意图：显示随时间变化的雷达数据、使用 CFAR 算法计算的检测阈值以及生成的雷达检测（带圆圈）。

检测、距离和多普勒估计

进行匹配滤波、拉伸处理、脉冲压缩、脉冲积分、距离和多普勒估计以及恒虚警率 (CFAR) 检测。

恒虚警率 (CFAR) 检测

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算法加速和代码生成

使用生成的 C/C++ 代码或 Simulink 中的数据流域加快仿真和应用程序的速度。按照参考工作流从 Simulink 模型中生成 HDL 代码。

针对定点 HDL 优化的最小方差无失真响应 (MVDR) 波束成形器

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Diagram showing three satellites labeled “known position” each grouped with a device also labeled “known position” and a ship labeled “target with unknown position.”

Localization and Positioning

Estimate the locations of targets and devices with a combination of time of arrival (TOA), time difference of arrival (TDOA), time sum of arrival (TSOA), and angle of arrival (AOA) techniques for wireless networks as well as monostatic and multistatic radar systems.

Source Localization and Tracking with Passive Receivers

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