目錄

一、探索示例

1.1 收發器

1.2?信號處理子系統

?1.3?渠道

1.4?目標子系統

二、結果和顯示

三、總結

四、程序

---

本示例演示如何仿真寬帶雷達系統。當雷達系統的帶寬超過系統中心頻率的5%時，通常被認為是寬帶的。對于此示例，將使用 10% 的帶寬。

一、探索示例

對于寬帶信號，傳播損耗和目標RCS在系統帶寬上可能會有很大差異。正是由于這個原因，不能使用窄帶模型，因為它們只能模擬單個頻率的傳播和目標反射。相反，寬帶模型將系統的帶寬劃分為多個子帶。然后將每個子帶建模為窄帶信號，并將每個子帶內的接收信號重新組合，以確定整個系統帶寬上的響應。

?該模型由收發器、通道和目標組成。對應于模型每個部分的塊是

1.1 收發器

• Linear FM- 創建線性 FM 脈沖。

• Transmitter- 放大脈沖并向塊發送發送/接收狀態以指示它是否正在傳輸。Receiver Preamp

• Receiver Preamp- 當發射器關閉時接收傳播的脈沖。該模塊還會給信號增加噪聲。

• Platform- 用于模擬雷達的運動。

• Signal Processing- 子系統執行拉伸處理、多普勒處理和本底噪聲估計。

• Matrix Viewer- 將處理的脈沖顯示為測量范圍、徑向速度和估計信號功率與干擾加噪聲功率比 （SINR） 的函數關系。

1.2?信號處理子系統

• Stretch Processor- 通過在模擬域中將接收信號與延遲到選定參考范圍的傳輸線性FM波形混合來減少接收信號。

• Decimator- 子系統根據拉伸處理器中選擇的范圍跨度所需的帶寬，降低仿真的采樣率，從而對模數轉換器 （ADC） 的采樣率進行建模。

• Buffer CPI- 子系統收集多個脈沖重復間隔（PRI）以形成相干處理間隔（CPI），從而可以通過多普勒處理進行徑向速度估計。

• Range-Doppler Response- 沿范圍和多普勒維度計算DFT，以估計接收脈沖的范圍和徑向速度。

• CA CFAR 2-D- 使用距離和多普勒的細胞平均（CA）方法估計接收信號的本底噪聲。

• Compute SINR- 子系統使用 CFAR 檢測器的計算閾值對接收信號進行歸一化，以分貝 （dB） 為單位返回估計的 SINR。

?1.3?渠道

• Wideband Two-Ray- 將平坦地面的傳播延遲、損耗、多普勒頻移和多徑反射應用于脈沖。一個模塊用于傳輸脈沖，另一個模塊用于反射脈沖。這些塊需要雷達和目標的位置和速度。這些是使用和塊提供的。

1.4?目標子系統

子系統根據寬帶RCS模型和呈現給雷達的目標縱橫角對目標的運動進行建模并反射脈沖。在本例中，目標位于距離寬帶雷達 3000 米處，并以 100 m/s 的速度遠離雷達。

• Platform- 用于模擬目標的運動。塊使用目標的位置和速度值來模擬傳播，并用塊計算信號在目標位置的入射角。

• Range Angle- 計算傳播信號在目標位置的方位角和仰角的入射角。

• Wideband Backscatter Target- 對目標對入射脈沖的寬帶反射進行建模。本次仿真使用建模目標雷達橫截面示例中引入的擴展寬帶目標建模目標雷達橫截面模型。

二、結果和顯示

下圖顯示了目標的范圍和徑向速度。目標范圍是根據反射脈沖的往返延遲計算得出的。通過使用DFT來比較接收到的目標在相干脈沖間隔（CPI）上的相位進程，從而估計目標的徑向速度。目標的范圍和徑向速度是從拉伸峰值和多普勒處理輸出開始測量的。

盡管在本例中僅對單個目標進行了建模，但在圖的右上角觀察到了三個目標返回。沿發射和接收路徑的多徑反射產生第二個和第三個目標回波，通常分別稱為單反彈和雙反彈回波。目標的預期范圍和徑向速度是根據仿真參數計算的。?

該預期范圍和徑向速度與上圖中的模擬結果一致。還可以找到多路徑返回之間的預期分離。

三、總結

本示例演示了如何在 Simulink? 中對端到端寬帶雷達系統進行建模。傳播損耗和目標RCS在系統帶寬上的變化需要使用寬帶傳播和目標模型。

使用模塊估計接收目標返回的信干加噪聲比（SINR）。CFAR估計器使用小區平均來估計目標回波附近的噪聲和干擾功率，從而可以計算接收信號的SINR。

目標在多徑環境中使用，這產生了雷達觀察到的三個目標回波。這些回波對應于與單基地雷達和目標之間的雙向信號傳播相關的視線、單次反彈和雙反彈路徑。顯示范圍內多路徑返回的模擬分離與從建模幾何計算的預期分離相匹配。

四、程序

使用Matlab R2022b版本，點擊打開。

打開下面的“slexWidebandMonostaticRadarExample.slx”文件，點擊運行，就可以看到上述效果。

方式一：

程序下載鏈接：https://download.csdn.net/download/weixin_45770896/87429403

方式二：

關注下面公眾號，點擊文章《基于Simulink寬帶單基地雷達系統仿真（附源碼）》，獲取源碼鏈接。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于Simulink宽带单基地雷达系统仿真（附源码）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。