Целевое радарное уравнение области значений точки оценивает степень во входе к получателю для цели данного радарного сечения в заданной области значений. В этом уравнении модель сигнала принята, чтобы быть детерминированной. Уравнение для степени во входе к получателю:
где условия в уравнении:
Pr — Полученная мощность в ваттах.
Pt — Достигните максимума мощность в ваттах передачи.
> Усиление передатчика.
Gr — Усиление получателя.
λ — Радар операционная длина волны частоты в метрах.
σ — Не колеблющееся радарное сечение цели в квадратных метрах.
L Общий коэффициент потерь, чтобы составлять и систему и потерю распространения.
Rt Колеблитесь от передатчика до цели.
Rr — Колеблитесь от получателя до цели. Если радар является моностатическим, области значений передатчика и получателя идентичны.
Уравнение для степени во входе к получателю представляет термин сигнала в сигнале к шуму (ОСШ) отношение. Чтобы смоделировать шумовой термин, примите, что тепловые помехи в получателе имеют белую шумовую степень спектральную плотность (PSD), данную:
где k является Постоянная Больцмана, и T является эффективной шумовой температурой. Получатель действует как фильтр, чтобы сформировать белый шумовой PSD. Примите, что частотная характеристика получателя значения в квадрате аппроксимирует прямоугольный фильтр с пропускной способностью, равной обратной величине импульсной длительности, 1/τ. Общая шумовая степень при выводе получателя:
где Fn является фигурой шума получателя.
Продукт эффективной шумовой температуры и фактора шума получателя упоминается как системная температура и обозначается Ts, так, чтобы Ts = TFn .
Используя уравнение для полученной степени сигнала и выходной степени шума, получатель вывод SNR:
Решение для необходимой пиковой степени передачи:
Предыдущие уравнения реализованы в Phased Array System Toolbox™ функциями: radareqpow, radareqrng и radareqsnr. Эти функции и уравнения, на которых они базируются, являются ценными инструментами в разработке радарных систем и анализе.
Этот пример показывает, как вычислить необходимую пиковую степень передачи с помощью основного уравнения радиолокации. Вы реализуете некогерентный детектор с моностатическим радаром, действующим на уровне 5 ГГц. На основе некогерентного интегрирования 10 1μs импульсы, вы хотите достигнуть вероятности обнаружения 0,9 ложно-сигнальных вероятностей имеющих для цели с неколеблющимся радарным сечением (RCS) на уровне 30 км. Усиление передатчика составляет 30 дБ. Определите необходимый ОСШ в получателе и используйте основное уравнение радиолокации, чтобы вычислить необходимую пиковую степень передачи.
Используйте уравнение Альберсхайма, чтобы определить необходимый ОСШ для заданного обнаружения и ложно-сигнальных вероятностей
Pd = 0.9; Pfa = 1e-6; NumPulses = 10; SNR = albersheim(Pd,Pfa,10)
SNR = 4.9904
Необходимый ОСШ составляет приблизительно 5 дБ. Используйте функциональный radareqpow, чтобы определить необходимую пиковую мощность в ваттах передачи.
tgtrng = 30e3; fc = 5e9; c = physconst('Lightspeed'); lambda = c/fc; RCS = 1; pulsedur = 1e-6; G = 30; Pt = radareqpow(lambda,tgtrng,SNR,pulsedur,'rcs',RCS,'gain',G)
Pt = 5.6485e+03
Необходимая пиковая мощность составляет приблизительно 5,6 кВт.
Примите, что минимальный обнаруживаемый ОСШ в получателе моностатического радара, действующего на уровне 1 ГГц, составляет 13 дБ. Используйте основное уравнение радиолокации, чтобы определить максимальную обнаруживаемую область значений для цели с неколебанием RCS если радар имеет пиковую силу передачи 1 МВт. Примите, что усиление передатчика составляет 40 дБ, и радар передает импульс, который является 0.5μs в длительности.
tau = 0.5e-6; G = 40; RCS = 0.5; Pt = 1e6; lambda = 3e8/1e9; SNR = 13; maxrng = radareqrng(lambda,SNR,Pt,tau,'rcs',RCS,'gain',G)
maxrng = 3.4516e+05
Максимальная обнаруживаемая область значений составляет приблизительно 345 км.
Оцените вывод SNR для цели с RCS . Радар является бистатическим. Цель расположена в 50 км от передатчика и в 75 км от получателя. Радар рабочая частота составляет 10 ГГц. Передатчик имеет пиковую силу передачи 1 МВт с усилением 40 дБ. Ширина импульса является 1 μs. Усиление получателя составляет 20 дБ.
fc = 10e9; lambda = physconst('LightSpeed')/10e9; tau = 1e-6; Pt = 1e6; TxRvRng =[50e3 75e3]; Gain = [40 20]; snr = radareqsnr(lambda,TxRvRng,Pt,tau,'Gain',Gain)
snr = 9.0547
Предполагаемый ОСШ составляет приблизительно 9 дБ.
