模拟无源雷达传感器和雷达干扰
此示例显示了如何模拟和模拟活动和无源雷达传感器的输出。在此示例中，您观察到射频（RF）干扰如何影响雷达的检测性能。此外，您使用被动雷达传感器来估计RF干扰的位置和类型。
介绍
评估雷达的跟踪性能需要对无线电频率(RF)场景建模。这包括:
产生射频排放量
传播排放物并反映平台排放物
接收辐射，计算干扰损失，并产生检测
创建场景
这个示例向您展示了如何使用由三个平台组成的场景来执行上面的每一个步骤:
从场景底部以500 km/h的速度向北飞行的机载平台
机载平台以每小时600公里的速度从场景顶部向南飞行
空中平台以每小时700公里的速度向东飞行
%创建一个跟踪场景来管理平台的移动。现场= trackingScenario;%设置场景持续时间为10秒。现场。StopTime = 10;% s1号平台:空降并以500公里/小时向北飞行SPD = 500 * 1E3 / 3600;% m / sWp1 = [0 0 -6000];wp2 =(社民党*的场景。StopTime 0 -6000];toa = [0;scene.StopTime];平台（场景，“轨迹”，航路点轨迹('waypoints'，[wp1；wp2]，'抵达时间'，toa）；％平台2：机载和南行600 km / h社民党= 600 * 1 e3/3600;% m / swp1=[30e3+spd*scene.StopTime 0-6000]；wp2=[30e3 0-6000]；toa=[0；scene.StopTime]；平台（场景，“轨迹”，航路点轨迹('waypoints'，[wp1；wp2]，'抵达时间'，toa）；%平台3：以700 km/h的速度空降和东行社民党= 700 * 1 e3/3600;% m / sWP1 = [10E3 1E3 -6000];wp2 = [10e3 1e3 + spd * scene.stoptime -6000];toa = [0;scene.StopTime];平台（场景，“轨迹”，航路点轨迹('waypoints'，[wp1；wp2]，'抵达时间'，toa）；
使用theaterPlot创建显示场景中平台及其轨迹的显示。
ax=轴；剧院显示=剧院图('父母'ax,“AxesUnit”，[“公里”“公里”“公里”］，“XLim”，[ - 10000 40000]，“YLim”(-20000 20000),“兹利姆”，[-1e7 1e7]）；视图（[90-90]）％交换x和y轴补丁('xdata',[-10000 -10000 40000 40000],“伊达塔”，[-20000 20000 20000 -20000]，“EdgeColor”,“没有”,“脸色”,[0.8 0.8 0.8],'显示名称',“地面”）;platPlotter = platformPlotter (theaterDisplay,'显示名称',“平台”,“MarkerFaceColor”,“k”); 绘图平台（platPlotter，vertcat（场景.平台姿态.位置））；轨迹绘图仪=轨迹绘图仪（剧院显示器，'显示名称','轨迹',“线型”,'-')；allTrajectories=cellfun（@（x）x.traction.lookupPose（linspace（0，scene.StopTime，10）），scene.Platforms，'统一输出'、假);plotTrajectory (trajPlotter allTrajectories);
干扰发射存在时的雷达探测
通常，雷达工作在其他不需要的射频发射干扰雷达发射的波形的环境中。当这种情况发生时，雷达在干扰信号方向上的探测性能将会下降。将射频发射器连接到场景底部的平台(第一个平台)，将雷达连接到场景顶部的平台(第二个平台)。
创建射频发射器
使用一个radarEmitter.发射器为前视配置，方位视野为20度，包括场景中的其他两个平台。有效各向同性辐射功率（EIRP）设置干扰信号的强度。波形类型是用户定义的值，用于枚举场景中存在的各种波形类型。对于此场景，使用值0表示噪声波形类型。
％创建干扰发射器。rfEmitter=雷达发送器（1，'没有扫描',．..“FieldOfView”, [20 5],．..% [z el] deg“EIRP”, 200,．..% dBi“中心频率”，300e6，．..%赫兹“带宽”，30e6，．..%赫兹“波形类型”, 0）%对于类似噪音的排放，使用0
RFEMITTER =具有属性的RADAREMITTER：emitterIndex：1 updaterate：1 scanmode：'无扫描'inutinginglocation：[0 0] mountingangles：[0 0] FieldOfView：[2×1双]机械：0看法：0 Haselavation：0 eirp：200个中心罚款：300000000带宽：30000000波形图：0 ProatchingGain：0
将发射器连接到第一个平台。
platEmit=scene.Platforms{1}；platEmit.Emitters=rfEmitter
platEmit=具有属性的平台：PlatformID:1 ClassID:0维度：[1×1结构]轨迹：[1×1航路点轨迹]位置估计器：[1×1 InSensor]发射器：{[1×1 RadaTransiter]}传感器：{}签名：{[1×1 rcsSignature][1×1 irSignature 1×1 tsSignature]}
创建一个单基地雷达
在第二平台上装备单基地雷达。使用monostaticRadarSensor模拟这种类型的雷达。配置雷达以扫描其平台前面的方位扇区，该平台包括其他平台。
创建一个单基地雷达。雷达=单静态雷达传感器（2，“部门”,．..'updaterate', 12.5,．..%赫兹“FieldOfView”10 [2]);% [z el] deg%安装雷达，使其扫描第二个传感器前面的扇区%平台，包括干扰信号和第三平台。雷达安装角=[0]；％[z y x] deg%启用雷达的INS输入，以便它可以使用%平台的位姿估计器来生成检测。雷达。之内= true;%启用雷达的干扰输入，使干扰信号由上面的发射器创建的%可以传递给雷达。雷达。HasInterference = true;%将检测坐标系设置为场景雷达。DetectionCoordinates =“情景”
Radar = Monostaticradarsensor具有属性：SensorIndex：2 Updaterate：12.5000 ScanMode：'Mechanical'MountingLocation：[0 0]挂载[-45 45]机械原理：0看法：0检测能力：0.9000 falsealrate：1.0000E-06显示所有属性
%将雷达连接到第二个平台。platRadar = scene.Platforms {2};platRadar。传感器=雷达;
更新显示以显示场景中的平台、雷达和发射器。
emitterColor = [0.9290 0.6940 0.1250];radarColor = [0 0.4470 0.7410];platEmitPlotter = platformPlotter (theaterDisplay,'显示名称','rf发射器','标记',' d ',“MarkerFaceColor”, emitterColor);platRadarPlotter = platformPlotter (theaterDisplay,'显示名称',“单基地雷达”,'标记',' d ',“MarkerFaceColor”，雷达色）；platPlotter.DisplayName=“目标”；clearData（平板绘图仪）；covPlotter=覆盖绘图仪（剧院显示器，'Α'，[0.2 0]）；绘图仪=检测绘图仪（剧院显示器，'显示名称','雷达检测',“MarkerFaceColor”, radarColor);标题(“雷达探测与干扰发射器”）;plotPlatform (platRadarPlotter platRadar.pose.Position);plotPlatform (platEmitPlotter platEmit.pose.Position);plotPlatform (platPlotter scene.Platforms {3} .pose.Position);Plotcoverage（Covplotter，CoverageConfig（场景），[-1 2]，{EmitterColor，Radarcolor};
在前面的图中，携带前瞻性雷达的平台显示为蓝色钻石，其中雷达当前视野作为源自平台的蓝色区域。在该图的底部，携带干扰RF发射的平台显示为黄色钻石，发射器的当前视野显示为相应的黄色区域。没有任何附加到它们的发射器或传感器的平台被称为目标和显示为黑色三角形。
模拟单站检测
在多速率场景中，您可以找到一个更新速率，该速率是场景中定义的所有传感器和发射器速率的公共分割器，或者您可以使用连续更新，在调用时自动将场景提前到下一个有效更新时间进展.
scene.UpdateRate=0
scene = trackingScenario with properties: UpdateRate: 0 StopTime: 10 SimulationTime: 0 IsRunning: 1 platform: {[1×1 fusion.scenario. .]][1×1 fusion.scenario平台。平台][1×1 fusion.scenario.Platform]}
对于以下循环中的每一步使用:
进展根据它们的轨迹移动所有的平台。发出要更新发射方向普拉米特.传播在发射器视野内的场景中，将发射直接传播到每个平台。每个接收到直接路径发射的平台生成一个反弹反射，该反弹反射也作为反射发射传播到其他每个平台。检测从在platRadar.
辐射源的辐射从辐射源传播到雷达传感器的过程如下图所示。
%为可重复的结果设置随机种子。rng (2018);plotDets = {};尽管推进(场景)％发出RF信号。txEmiss =排放(现场);%反映场景中平台发出的信号。reflEmiss = propagate(scene, txEmiss);%从单站雷达传感器生成检测。[DETS，CONFIG] =检测（场景，RELTEMISS）;%每次雷达完成扇区扫描时重置检测。如果配置。IsScanDone％ 重启plotdets = dets;其他的%的缓冲plotDets = (plotDets;依据);%#好的终止%更新显示与当前平台位置，波束位置和检测。plotPlatform (platRadarPlotter platRadar.pose.Position);plotPlatform (platEmitPlotter platEmit.pose.Position);plotPlatform (platPlotter scene.Platforms {3} .pose.Position);Plotcoverage（Covplotter，CoverageConfig（场景），[-1 2]，{EmitterColor，Radarcolor};如果~isempty(plotDets) allDets = [plotDets{:}];％提取测量位置的柱矢量量= (allDets.Measurement) ';plotDetection (detPlotter量);终止终止
如上图所示，雷达（蓝色显示）只能够检测场景中间的目标。探测显示为蓝色的、填充的圆，并且每当雷达的视场（例如波束）扫过目标时就产生。然而，当雷达的波束扫过发射平台（黄色显示）时。，不产生检测，因为该平台产生的干扰阻止了雷达的检测。
射频发射的被动检测
在前一节中，雷达无法探测到发射平台的位置，因为该平台的辐射掩盖了雷达自身的辐射。然而，这种强烈的辐射可以被被动传感器检测和识别，这些传感器在场景中监听射频发射。这些传感器通常被称为电子支持措施(ESM)。万博1manbetx这些传感器通常监听广泛的频率范围，并试图识别独特的发射器，这些发射器的发射到达的方向，以及发射器使用的波形类型。
创建ESM传感器
重用前一节的场景，但是用ESM传感器替换第一个平台上的单站雷达。使用雷达传感器为了模拟ESM传感器并确保传感器配置成使得其中心频率和带宽包括发射器的RF光谱。否则，它将无法检测到发射器。
重启(现场);esm = radarSensor (1,'没有扫描',．..'检测码',“ESM”,．..'updaterate', 12.5,．..%赫兹“MountingAngles”， [0 0 0]，．..％[z y x] deg“FieldOfView”，[30 10]，．..% [z el] deg“中心频率”，300e6，．..%赫兹“带宽”，30e6，．..%赫兹'waveformtypes'，0，．..%检测干扰波形类型'hasins',真正的)
esm=具有属性的雷达传感器：传感器索引：1更新率：12.5000扫描模式：“无扫描”检测模式：“esm”安装位置：[0 0 0]安装角度：[0 0 0]视野：[2×1双]机械语言：0视角：0灵敏度：-50假报警率：1.0000e-06显示所有属性
用ESM传感器更换第二个平台上的雷达。
platESM=scene.Platforms{2}；platESM.Sensors=esm；
相应地更新可视化
platRadarPlotter。DisplayName =“ESM传感器”; esmColor=[0.4940 0.1840 0.5560]；platRadarPlotter.MarkerFaceColor=esmColor；%使用一个助手添加一个角度检测绘图仪删除（绘图仪）；esmDetPlotter=helperAngleOnlyDetectionPlotter（剧院显示器，'显示名称',“ESM检测”,“颜色”，颜色，“线型”,'-'）;clearData (covPlotter);plotCoverage(covPlotter, coverageConfig(scene)， [-1 1]， {emitterColor, esmColor});标题(“射频辐射的被动探测”）;
在前面的图中，雷达被安装在第二平台上的ESM传感器代替。ESM传感器的视野如洋红色所示，并包括发射和目标平台。
模拟ESM检测
现在用ESM传感器代替雷达来模拟探测。您将注意到，由于ESM传感器是被动传感器，它无法定位发射平台，但指示平台的发射到达方向。这些仅角度的探测显示为从ESM传感器向发射平台发出的射线。
%为可重复的结果设置随机种子。rng (2018);plotDets = {};提前= [];尽管推进(场景)％发出RF信号。txEmiss =排放(现场);%反映场景中平台发出的信号。reflEmiss = propagate(scene, txEmiss);%从单站雷达传感器生成检测。[DETS，CONFIG] =检测（场景，RELTEMISS）;%每次雷达完成扇区扫描时重置检测。如果配置。IsScanDone％ 重启plotdets = dets;其他的%的缓冲plotDets = (plotDets;依据);%#好的终止%更新显示与当前平台位置，波束位置和检测。plotPlatform (platRadarPlotter platRadar.pose.Position);plotPlatform (platEmitPlotter platEmit.pose.Position);plotPlatform (platPlotter scene.Platforms {3} .pose.Position);plotCoverage(covPlotter, coverageConfig(scene)， [-1 1]， {emitterColor, esmColor});plotDetection (esmDetPlotter plotDets);%在t=2秒时记录反射检测= getSnap(ax，场景。SimulationTime 2吸附);drawnow终止标题(“ESM传感器检测到射频发射器”）;
通过ESM传感器检测射频发射并估计其到达方向。从传感器发出并经过发射器的洋红线可以看出这一点。估计的角度中有一些噪声，这就是为什么直线不直接通过发射器的位置。
ESM传感器在其报告的检测中对波形类型进行分类。对于该发射器，它报告发射器使用的噪声波形类型：0。
dets{1}.ObjectAttributes{1}
ans=带字段的结构：TargetIndex: 1 EmitterIndex: 1 WaveformType: 0信噪比:184.8224
请注意，传感器检测到的发射信号的信噪比（SNR）非常大，为185 dB。由于射频发射器具有高功率，因此ESM传感器也会检测到目标发射波形的反射。当目标位于发射器视野内时，在模拟中2秒时可以看到这一点。
图;imshow (snap.cdata);标题(“ESM传感器检测到的发射器和目标”）;
在上图中，当目标从发射器接收能量并将该波形重新发射回场景中时，发射器和目标都会检测到发射，从而导致ESM传感器也会检测到该波形。
单基地雷达的无源探测
单基地雷达也会向场景发射波形。有时，能够检测到它们的排放是可取的。为此，您必须分别对雷达的发射和传感部分进行建模。发射器产生的波形成为场景射频发射的一部分。这些波形可以被其他传感器检测到，比如前面介绍的ESM传感器。
重用前面几节中的相同场景。对于该方案，在方案顶部(第二个平台)的平台上安装一个单站雷达，并在方案底部(第一个平台)的平台上安装一个ESM传感器。中间平台仍然是目标，没有安装发射器或传感器。
重启(现场);
通过对传感器的发射和感应部分进行建模，创建单基地雷达。使用radarEmitter模拟单体雷达发射器。对于这种情况，使用1表示该雷达使用的波形类型，其中1表示具有一些预定义参数的LFM啁啾。波形类型是用户定义的枚举，以表示在方案中模拟的不同类型的波形。这使得发射器和传感器能够了解如何处理这些波形以产生检测。For example, if an emitter has a waveform type of 1 and a sensor includes this type in its waveform list, then the sensor will know how to process the emitter's emissions (e.g. using a matched filter) and will detect the emission and realize the processing gain associated with that waveform.
％为单体雷达创建发射器。radarTx=雷达汇款人（2，“部门”,．..'updaterate', 12.5,．..%赫兹“MountingAngles”， [0 0 0]，．..％[z y x] deg“FieldOfView”，[2 10]，．..% [z el] deg“中心频率”，300e6，．..%赫兹“带宽”，3e6，．..%赫兹“处理增益”, 50,．..％ D b“波形类型”, 1)%使用1指示该雷达的波形
radarTx = radarEmitter属性:EmitterIndex: 2 UpdateRate: 12.5000 ScanMode:“机械”MountingLocation: [0 0 0] MountingAngles: [0 0 0] FieldOfView:[2×1双]MaxMechanicalScanRate: 75 MechanicalScanLimits: 45 [-45] MechanicalAngle: 0 LookAngle: 0 HasElevation: 0附近:100 CenterFrequency: 300000000带宽:3000000 WaveformType:1 ProcessingGain: 50
使用雷达传感器对场景中接收射频发射的雷达传感部分进行建模，识别与单站发射器波形类型相对应的发射，并根据这些接收到的发射生成检测。与发射器波形类型不匹配的发射被视为干扰。
使用时雷达传感器要对单基地雷达的感应部分建模，必须设置DetectionMode传感器的特性单声道。这告诉传感器在处理接收到的射频发射时使用发射器的配置。
Radarrx =雷达传感器（2，．..'检测码',“单站”,．..'emitterindex'，radarTx.EmitterIndex，．..'hasins',真的,．..'检测',“场景”)
Radarrx =具有属性的雷达传感器：SensorIndex：2检测码：“单机”EmitterIndex：2 MaxUnambiguredrange：100000 MaxunambiguredRadialspeed：200看法：0灵敏度：-50 FalAlealrate：1.0000E-06显示所有属性
%将雷达发射器和传感器连接到第二个平台。platRadar=scene.Platforms{2}；platRadar.Emitters=radarTx；platRadar.Sensors=radarRx；
重复使用上一节中的ESM传感器，但将ESM传感器的已知波形类型列表设置为包括雷达发射的波形。如果ESM传感器不知道雷达的波形类型，则不会检测到。
%将雷达波形添加到ESM传感器的已知波形类型列表中。esm.WaveformTypes=[0 1]；%将ESM传感器连接到第一个平台上。platESM=场景.平台{1}；平板发射体={}；%移除发射器。platESM。传感器= esm;
更新显示屏以显示单体检测和ESM检测。
Detplotter = DetectionPlotter（TheaterDisplay，'显示名称','雷达检测',“MarkerFaceColor”, radarColor);platRadarPlotter。DisplayName =“单基地雷达”；platradarplotter.MarkerfaceColor =雷达彩色;platemitplotter.displayname =.“ESM传感器”；platEmitPlotter。MarkerFaceColor = esmColor;clearData (esmDetPlotter);clearData (covPlotter);covcon = coverageConfig(现场);plotCoverage(covPlotter, covcon([1 3])， [1 -2]， {esmColor, radarColor});标题(ax,“单基地雷达的被动探测”）;
在上图中，雷达正在扫描平台前方的方位角扇区，该平台包括目标平台以及携带ESM传感器的平台。当雷达的视场(以蓝色显示)扫过这两个平台的位置时，它将产生对这两个平台的探测。然而，当雷达波束经过ESM传感器的位置时，ESM传感器将探测到雷达，并根据传感器的位置绘制一条线来指示其估计位置。
%为可重复的结果设置随机种子。rng（2018）；platforms=scene.platforms；numPlat=numel（platforms）；plotDets={}；snap=[]；尽管推进(场景)％发出RF信号。[txemiss，txconfigs] =发射（场景）;%反映场景中平台发出的信号。reflEmiss = propagate(scene, txEmiss);%从单站雷达传感器生成检测。[dets, config] =检测(scene, reflEmiss, txConfigs);%每次雷达完成扇区扫描时重置检测。如果txConfigs（结束）.IsScanDone％ 重启plotdets = dets;其他的%的缓冲plotDets = (plotDets;依据);%#好的终止%更新显示与当前平台位置，波束位置和检测。plotPlatform（platRadarPlotter，platRadar.pose.Position）；plotPlatform（PlatMitPlotter，PlatMit.Position.Position）；plotPlatform（platPlotter，scene.Platform{3}.Position.Position）；covcon=coverageConfig（场景）；PlotCovCovPlotter，covcon（[13]），[1-2]，{esmColor，radarColor}）；plotDetection（esmDetPlotter，plotDets）；PlotMonoDetection（绘图仪，绘图仪）；%在t = 5.6秒时记录反射探测= getSnap(ax，场景。SimulationTime, 5.6,吸附);drawnow终止
单基地雷达的探测采用radarEmitter和雷达传感器在目标和配备ESM传感器的平台附近显示为填充的蓝色圆圈。ESM传感器也能够检测雷达，如仅角度检测所示，该检测显示为源自ESM传感器并经过雷达平台附近的一条线。
图;imshow (snap.cdata);标题(“ESM传感器检测到的雷达和目标”）;
由于高功率（EIRP）在雷达的发射中，发射的能量也从目标反射到ESM平台。这导致ESM传感器在雷达发射器的视野扫过目标平台时检测到目标平台，而目标仍在ESM传感器的视野内。
总结
在本例中，您学习了如何模拟射频干扰对单基地雷达的影响。您还学习了如何模拟能够检测这些干扰源的无源传感器以及场景中的雷达传感器。
万博1manbetx支持功能
getSnap在给定的快照时间记录轴的快照。
功能snap = getsnap（hax，curtime，snaptime，prevsnap）如果~isempty(prevSnap) snap = prevSnap;elseifcurTime = snapTime && curTime < snapTime + 0.05 hAx.Title.Visible =“关闭”；提前= getframe (hAx.Parent);hAx.Title.Visible =“开”；其他的提前= [];终止终止
plotMonostaticDetection解析检测以仅使用detectionPlotter。
功能plotMonostaticDetection(绘图仪,依据)如果~isempty（dets）%仅将单站检测传递到检测绘图仪radardetid = cellfun（@（x）x.sensorindex == 2，dets）;如果任何（radarDetId）%单基地雷达测量位置的提取radarDets =[侦破{radarDetId}];量= (radarDets.Measurement) ';plotDetection(绘图仪、量);终止终止终止
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