Помеха и смягчение передатчика помех с STAP
В этом примере показано, как использовать Simulink®, чтобы подавить помеху и интерференцию передатчика помех от полученных импульсов моностатического радара. Это иллюстрирует, как смоделировать помеху и интерференцию передатчика помех, а также как использовать блок компенсатора импульса адаптивной перемещенной фазы сосредотачивает массив (ADPCA) для того, чтобы подавить интерференцию. Компенсатор ADPCA является одним из нескольких блоков пространственно-временной адаптивной обработки (STAP), обеспеченных в Phased Array System Toolbox™. Для получения дополнительной информации о моделировании сквозного моностатического радара в Simulink® обратитесь к Тестовым сигналам Симуляции для Радарного Приемника в примере Simulink. Поскольку введение в STAP обратитесь к Введению в Пространственно-временной Адаптивный пример Обработки.
Структура модели
Этот пример демонстрирует моностатический радар с движущейся целью и стационарным заградительным передатчиком помех. Передачи передатчика помех, вмешивающиеся сигналы через свободное пространство к радару. Универсальная линейная антенная решетка с 6 элементами (ULA) со спиной экранировала элементов, затем получает отраженный импульс от цели, а также интерференции передатчика помех. Средство моделирования помехи выход также добавляется к полученному сигналу прежде чем быть обработанным. После добавления шума сигнал буферизуется в куб данных. В этом примере куб обрабатывается Компенсатором ADPCA в предполагаемой области значений цели, углу азимута и эффекте Доплера. На практике Компенсатор ADPCA отсканирует несколько областей значений, углов азимута и эффектов Доплера начиная со скорости, и положение цели неизвестно.
Несколько блоков в этом примере должны совместно использовать ту же настройку сенсорной матрицы. Это сделано путем присвоения объекта настройки сенсорной матрицы переменной MATLAB и совместного использования этой переменной в Sensor Array вкладка диалогового окна блока, как будет показан позже.
В дополнение к блокам, перечисленным в Тестовых сигналах Симуляции для Радарного Приемника в примере Simulink, существуют:
FreeSpace- Выполняет двухстороннее распространение сигнала, когда двухстороннее распространение является выбранным On диалоговой панели блока. Этот режим позволяет использованию одного блока вместо два моделировать переданные и отраженные пути к распространению сигнала.Jammer- Генерирует заграждение, создающее затор сигнал. Эта подсистема также включаетPlatformсмоделировать скорость и положение передатчика помех, которые необходимыFreespaceблоки. Положение также необходимо, чтобы вычислить угол между целью и передатчиком помех.Selector- Выбирает угол цели изRange Angleблок. Этот угол используетсяNarrowband Tx Arrayблок.Constant Gamma Clutter- Генерирует помеху с гамма значением-15 дБ. Такое гамма значение может использоваться к ландшафту модели, покрытому лесами.Radar Platform- Обновляет положение и скорость радара.
STAP
Buffer- Буферы 10 импульсов полученного сигнала.Matrix to Cube- Изменяет буферизированный сигнал в куб данных MxQxN. M является количеством интервалов области значений в быстрое время (количество выборок в одном импульсе), Q является количеством антенных элементов, и N является количеством буферизированных импульсов. В этом примере куб имеет 200X6X10 размерности.Value to Index- Вычисляет индекс интервала диапазона предполагаемой цели от значения области значений.ADPCA Canceller- Выполните импульс адаптивной перемещенной фазы сосредотачивает массив (ADPCA), отменяющий вдоль интервала заданной области. Настройка антенной решетки радара совместно используется с помощью переменной вSensor Arrayвкладка диалогового окна блока. Выход является полученным импульсом с помехой и подавленной интерференцией передатчика помех. Адаптивные веса фильтра также производятся, разрешение их является дополнительным.
Angle Doppler Slicer- Нарезает куб данных по измерению, заданному диалоговым параметром. Этот пример исследует доплеровский углом срез куба в предполагаемой области значений.
Visualization- Это подсистемы отображает интерференцию помехи во временной интервал, угол Доплеровский ответ полученных данных, выход Компенсатора ADPCA, а также весов.
Исследование примера
Несколько диалоговых параметров модели вычисляются функцией помощника helperslexSTAPParam. Чтобы открыть функцию из модели, нажмите на Modify Simulation Parameters блок. Эта функция выполняется однажды, когда модель загружается. Это экспортирует в рабочую область структуру, на поля которой ссылаются диалоговые окна. Чтобы изменить любые параметры, или измените значения в структуре в командной строке или отредактируйте функцию помощника и повторно выполните его, чтобы обновить структуру параметра.
Результаты и отображения
Отображения от различных этапов симуляции показывают ниже. Первая фигура ниже показов, как сигнал, полученный в антенной решетке, во власти помехи, возвращается. Поскольку радар расположен на 1 000 метров выше поверхности, помеха возвращается из земли, запускаются на уровне 1 000 метров.
Фигура ниже показов ответ углового Доплера возврата для предполагаемого интервала области значений. Это представляет помеху в зависимости от угла и Доплера. Помеха возвращается, похож на диагональную линию на пробеле углового Доплера. Такая линия часто упоминается как гребень помехи. Полученный сигнал передатчика помех является белым шумом, распространенным по целому Доплеровскому спектру приблизительно в 60 градусах.
Как вы видите на следующем рисунке, веса Компенсатора ADPCA производят глубокий пустой указатель вдоль гребня помехи и также в направлении передатчика помех.
Фигура ниже отображает возврат при выходе Компенсатора ADPCA, ясно показывая область значений цели на уровне 1 750 метров. Заградительный передатчик помех и помеха были отфильтрованы.
