Моделирование фронтэнда RF в симуляции радиолокационной системы

В радиолокационной системе фронтэнд RF часто играет важную роль в определении производительности системы. Например, поскольку фронтэнд RF является первым разделом в цепи приемника, проект ее низкого шумового усилителя очень важен для достижения желаемого отношения сигнал-шум (SNR). В этом примере показано, как включить поведение фронтэнда RF в существующую разработку радарных систем.

Доступные реализации в качестве примера

Этот пример включает две модели Simulink®:

Введение

Несколько примеров, таких как Симуляция Тестовых сигналов для Радарного Приемника в Simulink (Phased Array System Toolbox) и Автомобильный Адаптивный Круиз-контроль Используя FMCW и Технологию MFSK (Radar Toolbox), показали, что можно создать сквозные радиолокационные системы в Simulink с помощью Phased Array System Toolbox™. Во многих случаях, если системная модель создается, следующий шаг добавил бы больше точности в различных подсистемах и компонентах. Популярный кандидат на такой компонент является фронтэндом RF. Одним преимуществом моделирования системы в Simulink является возможность выполнения многодоменных симуляций.

Следующие разделы показывают два примера слияния возможности моделирования RF Blockset™ в радиолокационных системах, созданных с Phased Array System Toolbox.

Моностатический радар с одной целью

Первая модель адаптируется из примера, Моделируя Взаимную Связь в Больших массивах Используя Встроенный Шаблон Элемента (Phased Array System Toolbox), который симулирует моностатический импульсный радар с одной целью. Из самой схемы модель ниже выглядит идентичной модели, показанной в том примере.

model = 'simrfV2_monostatic_radar';
open_system(model);

Когда модель выполняется, получившийся график является также тем же самым.

sim(model);

Однако более глубокий взгляд на подсистему передатчика показывает, что передатчик теперь использует два усилителя RF Blockset.

open_system([model '/Transmitter']);

Подобные изменения также реализованы на стороне приемника.

open_system([model '/Receiver Noise']);

С этими изменениями модель способна к симуляции поведений RF. Например, результат симуляции, показанный выше, принимает совершенный усилитель мощности. В действительных приложениях усилитель страдает от многой нелинейности. Если вы устанавливаете IP3 передатчика к 70 дБ и запускаете симуляцию снова, пик, соответствующий цели, больше не как доминирующий. Это дает инженеру некоторое знание относительно эффективности системы под различными ситуациями.

set_param([model '/Transmitter/PA'],'IP3','70');
sim(model);

bdclose(model);
clear model;

Радарная область значений FMCW и оценка скорости

Второй пример адаптируется от Автомобильного Адаптивного Круиз-контроля Используя Технологию FMCW (Radar Toolbox). Однако эта модель использует треугольную форму волны развертки вместо этого, таким образом, система может оценить область значений и скорость одновременно. В верхнем уровне модель похожа на то, что создается из Phased Array System Toolbox. После того, как выполняемый, модель показывает предполагаемую область значений и значения скорости, которые совпадают с расстоянием и относительной скоростью целевого автомобиля.

model = 'simrfV2_fmcw_radar';
open_system(model);
sim(model);

Подобно первому примеру подсистемы передатчика и приемника теперь создаются с блоками RF Blockset.

Следующий рисунок показывает подсистему передатчика.

open_system([model '/Radar Transmitter']);

Следующий рисунок показывает подсистему приемника.

open_system([model '/Radar Receiver']);

В непрерывной радиолокационной системе волны часть переданной формы волны используется в качестве ссылки на dechirp полученное целевое эхо. Из схем выше, каждый видит, что переданная форма волны отправляется в приемник через разветвитель, и dechirping выполняется через микшер I/Q. Поэтому путем корректировки параметров в тех компонентах RF, более высокая точность симуляции может быть достигнута.

bdclose(model);
clear model;

Сводные данные

Этот пример показывает две радарных модели, которые были первоначально созданы с Phased Array System Toolbox и позже объединенными моделями RF от RF Blockset. Точность симуляции значительно улучшена путем объединения этих двух продуктов вместе.

Смотрите также

| |

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте