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本节包含工具箱在雷达和电子战(EW)系统中的应用。一些例子包括:
建立一个端到端的雷达系统。
设计一种运动目标指示雷达。
模拟雷达频率捷变以对抗干扰和干扰。
估计返回信号的参数以改进目标的定位。
设计一种单基地脉冲雷达来估计目标距离。单站雷达的发射机与接收机并列。发射机产生一个脉冲,击中目标并产生一个由接收机接收到的回波。通过及时测量回波的位置,我们可以估计出目标的距离。
在雷达、通信和电子战系统中建立频率捷变模型以对抗干扰的影响。
运动目标指示(MTI)雷达的设计,以减轻杂波和识别运动目标。对于雷达系统来说,杂波指的是接收到的来自环境散射体的回波,而不是来自陆地、海洋或雨等目标。杂波回波可以比目标回波大许多数量级。MTI雷达利用运动目标相对较高的多普勒频率来抑制杂波回波,杂波回波通常为零或非常低的多普勒频率。
演示如何使用相控阵系统工具箱™处理和可视化通过Demorad雷达传感器平台获取的FMCW回波。默认情况下,I/Q示例和操作参数是从本例提供的二进制文件中读取的。可选地,可以使用相同的过程来传输、接收和处理来自实时I/Q样本的FMCW反射,并使用您自己的Demorad,方法是按照示例后面的说明操作。在一个环境中获取和处理结果,减少了开发时间,有利于雷达信号处理系统的快速成型。
模拟多功能相控阵雷达系统。多功能雷达可以完成通常需要多个传统雷达才能完成的工作。传统雷达的例子有负责搜索目标的扫描雷达和负责跟踪目标的跟踪雷达。在本例中,多功能相控阵雷达执行扫描(搜索)和跟踪任务。根据从当前回波中获得的探测和跟踪,雷达决定下一步要做什么,以确保跟踪感兴趣的目标和搜索所需的空域。多功能相控阵雷达是一个闭环系统,包括任务调度、波形选择、检测生成、目标跟踪等功能。
模拟定期扫描预定监视区域的相控阵雷达。该单站雷达采用900元矩形阵。介绍了根据规范推导雷达参数的步骤。合成接收到的脉冲后,进行检测和距离估计。最后,利用多普勒估计来获得各目标的速度。
现代飞机经常携带一个雷达告警接收器(RWR)。RWR探测到雷达发射,并在雷达信号照射到飞机上时警告飞行员。RWR不仅可以检测雷达发射信号,还可以分析被截获的信号,并对信号来源进行分类。这个例子说明了RWR如何估计截获信号的参数。该示例模拟了地面监视雷达(发射器)和装备RWR的飞行飞机(目标)的雷达场景。RWR拦截雷达信号,从拦截信号中提取波形参数,并估计发射器的位置。所提取的参数可用于飞机的应对措施。
模拟偏振双基地雷达系统来估计目标的距离和速度。考虑了发射机、接收机和目标的运动学。有关极化建模功能的更多信息,请参见极化建模和分析。
利用线性调频(LFM)波形对基于聚焦的合成孔径雷达(SAR)系统进行建模。在斜视模式下,视乎需要,合成孔径雷达(SAR)平台会被斜视以向前或向后看某个角度。斜视模式有助于成像区域位于当前雷达平台位置的前方,或用于干涉测量应用的图像位置位于平台位置的后方。由于距离和方位的耦合,斜视模式的挑战更大。由于SAR的分辨率取决于信号和天线结构,因此分辨率可能比基于视觉的成像系统要高得多。本例使用聚焦模式对位于SAR平台位置前方的图像静止目标执行距离偏移算法[1,3]。线性调频波形以较低的发射功率提供了大的时间带宽积的优点,使其适合在机载系统中使用。有关本例中使用的术语的更多详细信息,请参见此处()
利用线性调频(LFM)波形模拟条带合成孔径雷达(SAR)系统。SAR是一种侧视机载雷达,与真实孔径雷达相比,其可达的交叉距离分辨率要高得多。使用合成孔径雷达产生的图像有其自身的优势,主要是使用主动传感器(雷达),而不是使用被动传感器(相机)的传统成像系统,后者依靠周围的照明来获取图像。由于使用了有源传感器,该系统可以提供全天候的性能,而不受雪、雾或雨的影响。此外,将系统配置为在不同的频率(如L-、S-或c -波段)下工作,有助于根据不同的穿透深度分析地面上的不同层。由于SAR的分辨率取决于信号和天线结构,因此分辨率可能比基于视觉的成像系统要高得多。本例使用条带映射模式,对图像静止目标执行距离偏移算法[1]和反投影算法[2]的近似形式。为了减少计算复杂度,选择了反投影算法的近似形式,如[3]所示。线性调频波形以较低的发射功率提供了大的时间带宽积的优点,使其适合在机载系统中使用。
使用场景查看器来可视化雷达系统战区。
波形类型如何影响雷达探测性能。该示例考虑了为现有雷达系统设计设置新的性能目标的情况。由于旧的设计已经不能达到预期的性能,所以采用了新的波形。该实例还展示了如何建模转向目标,模拟返回,然后检测目标范围。
使用Simulink®建模端到端单站雷达。万博1manbetx单站雷达由发射机和接收机共同组成。发射机产生一个脉冲,击中目标并产生一个由接收机接收到的回波。通过测量回波的时间位置,可以估计出目标的距离。本例的第一部分演示了如何使用等效的单元天线来检测单个目标的距离。这个例子的第二部分将展示如何用一个4元均匀线性阵列(ULA)来建立一个单基地雷达来探测4个目标的范围。
建立频率捷变技术模型,以对抗雷达、通信和电子战系统中干扰的影响。使用Simu万博1manbetxlink,使用地面雷达和一架可以发出干扰信号的飞机来创建一个场景。MATLAB中类似的例子可以在雷达、通信和电子战系统的频率捷变中找到。
模拟宽带雷达系统。当雷达系统的带宽超过系统中心频率的5%时,通常被认为是宽带的。对于本例,将使用10%的带宽。
在雷达系统中,射频前端通常在决定系统性能方面起着重要的作用。例如,由于射频前端是接收链的第一部分,因此其低噪声放大器的设计对于实现理想的信噪比(SNR)至关重要。这个例子展示了如何将射频前端行为整合到现有的雷达系统设计中。
在雷达工作中,经常需要根据目标回波来调整工作方式。这个例子展示了如何在雷达探测的基础上对改变脉冲重复频率(PRF)的雷达进行建模。
模拟具有两个目标的双基地雷达系统。双基地雷达的发射机和接收机不是同时定位的,而是沿不同的路径移动。
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