В радиолокационной системе RF-фронт часто играет важную роль в определении характеристик системы. Например, поскольку РЧ-фронт является первой секцией в цепи приемника, конструкция его малошумящего усилителя имеет решающее значение для достижения желаемого отношения сигнал/шум (SNR). В этом примере показано, как включить поведение радиочастотного интерфейса в существующую конструкцию радиолокационной системы.
В этом примере требуется радиочастотная Blockset™.
В этом примере представлены две модели Simulink ®:
Моностатический радар с одной целью: slexMonostaticRadarRFExample.slx
Оценка дальности и скорости радиолокатора FMCW: slexFMCWRFExample.slx
Несколько примеров, таких как моделирование тестовых сигналов для радиолокационного приемника в Simulink и автомобильный адаптивный круиз-контроль с использованием технологии FMCW и MFSK (Radar Toolbox) показали, что можно построить сквозные радиолокационные системы в Simulink с использованием системы фазированной решетки Toolbox. Во многих случаях после создания модели системы следующим шагом может стать повышение точности в различных компонентах. Популярным кандидатом на такой компонент является RF-фронт. Одним из преимуществ моделирования системы в Simulink является возможность выполнения многооменного моделирования.
В следующих разделах показаны два примера включения возможностей моделирования RF Blockset в радиолокационные системы, построенные с помощью панели инструментов системы фазированной матрицы.
Первая модель адаптирована на примере моделирования тестовых сигналов для радарного приемника в Simulink, который имитирует моностатический импульсный радар с одной целью. Из самой диаграммы, модель ниже выглядит идентично модели, показанной в этом примере.
При выполнении модели результирующий график также остается неизменным.
Однако более глубокий анализ в подсистеме передатчика показывает, что теперь передатчик моделируется усилителями мощности из RF Blockset.
Аналогичные изменения также реализуются на стороне приемника.
При этих изменениях модель способна моделировать поведение РЧ. Например, результат моделирования, показанный выше, предполагает идеальный усилитель мощности. В реальных применениях усилитель будет страдать от многих нелинейностей. Если установить IP3 передатчика на 70 дБ и снова запустить моделирование, пик, соответствующий цели, больше не будет доминирующим. Это дает инженеру некоторые знания о работе системы в различных ситуациях.
Второй пример адаптирован от Automotive Adaptive Cruise Control Using FMCW и MFSK Technology (Radar Toolbox). Однако в этой модели вместо этого используется треугольный сигнал развертки, так что система может оценивать диапазон и скорость одновременно. На верхнем уровне модель похожа на модель, созданную с помощью панели инструментов системы фазированных массивов. После выполнения модель показывает расчетные значения дальности и скорости, которые соответствуют расстоянию и относительной скорости целевого автомобиля.
Однако, подобно первому примеру, подсистемы передатчика и приемника теперь построены с блоками RF Blockset.
На следующем рисунке показана подсистема передатчика.
На следующем рисунке показана подсистема приемника.
В радиолокационной системе с непрерывной волной часть передаваемого сигнала используется в качестве эталона для дехирпирования принятого эхо-сигнала цели. Из приведенных выше диаграмм видно, что передаваемый сигнал посылается в приемник через ответвитель, и дехирп выполняется через I/Q смеситель. Следовательно, путем регулировки параметров в этих радиочастотных компонентах может быть достигнута более высокая точность моделирования.
В этом примере показаны две модели радаров, которые изначально были построены с помощью Phased Array System Toolbox и позже включали радиочастотные модели из RF Blockset. Точность моделирования значительно повышается за счет объединения этих двух продуктов.