Модели Swerling 3 и Swerling 4

В целевых моделях Swerling 3 и Swerling 4 общая RCS возникает из цели, состоящей из одной большой рассеивающей поверхности с несколькими другими малыми рассеивающими поверхностями. Общая RCS может изменяться с каждым импульсом в сканировании (Swerling 4) или может быть постоянной в течение полного сканирования, состоящего из множества импульсов (Swerling 3). В любом случае статистика подчиняется хи-квадратичной функции плотности вероятности с четырьмя степенями свободы.

Время задержки и радиолокационное сканирование

Для простоты начните с вращающегося радара, имеющего время вращения 5 секунд, соответствующее скорости вращения или сканирования 72 градуса/с.

Trot = 5.0;
scanrate = 360/Trot;

РЛС имеет основную ширину полусилового луча (HPBW) 3,0 градуса. В течение времени, когда цель освещается основным лучом, радиолокационные импульсы поражают цель и отражаются обратно на радар. Период времени, в течение которого цель освещается, называется временем пребывания. Это время также называется сканированием. Радар будет обрабатывать 3 сканирования цели.

HPBW = 3.0;
Tdwell = HPBW/scanrate;
Nscan = 3;

Количество импульсов, которые поступают на цель в течение времени пребывания, зависит от частоты повторения импульсов (PRF). PRF - это инверсия интервала повторения импульсов (PRI). Предположим, что в секунду передается 5000 импульсов.

prf = 5000.0;
pri = 1/prf;

Количество импульсов за одно время пребывания составляет

Np = floor(Tdwell*prf);

Настройка модели радара Swerling 3

Вы создаете цель Swerling 3, правильно используя step способ RadarTarget object™ системы. Чтобы создать модель Swerling 3, установите Model имущества phased.RadarTarget Системные object™ для одного из них 'Swerling3' или 'Swerling4'. Оба эквивалентны. Затем, при первом вызове step в начале сканирования установите updatercs аргумент для true. Набор updatercs кому false для оставшихся вызовов step во время сканирования. Это означает, что сечение радара обновляется только в начале сканирования и остается постоянным в течение оставшейся части сканирования.

Задайте для целевой модели значение 'Swerling3' .

tgtmodel = 'Swerling3';

Настройка радиолокационной модели Компоненты object™ системы

Настройте излучающую антенну. Предположим, что рабочая частота антенны 1GHz.

fc = 1e9;
antenna = phased.IsotropicAntennaElement('BackBaffled',true);
radiator = phased.Radiator('OperatingFrequency',fc,'Sensor',antenna);

Укажите местоположение стационарной антенны.

radarplatform = phased.Platform('InitialPosition',[0;0;0]);

Укажите местоположение стационарной цели.

targetplatform = phased.Platform('InitialPosition',[2000; 0; 0]);

Передаваемый сигнал представляет собой линейный ЧМ-сигнал. Передача одного импульса на вызов в step способ.

waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',50e-6,...
    'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1);

Настройка усилителя передачи.

transmitter = phased.Transmitter('PeakPower',1000.0,'Gain',40);

Настройте среду распространения как свободное пространство.

channel = phased.FreeSpace('OperatingFrequency',fc,...
    'TwoWayPropagation',true);

Указать цель РЛС, которая должна иметь средний RCS 1 м2 и иметь тип модели Swerling 3 или 4. Можно использовать Swerling 3 или 4 взаимозаменяемо.

target = phased.RadarTarget('MeanRCS',1,'OperatingFrequency',fc,...
    'Model',tgtmodel);

Установите радарный коллектор.

collector = phased.Collector('OperatingFrequency',1e9,...
    'Sensor',antenna);

Определите согласованный фильтр для обработки входящего сигнала.

wav = step(waveform);
filter = phased.MatchedFilter('Coefficients',getMatchedFilter(waveform));

Цикл обработки для 3 сканирований цели Swerling 3

Обеспечить память для амплитуд возврата РЛС

z = zeros(Nscan,Np);
tp = zeros(Nscan,Np);

Введите цикл. Набор updatercs кому true только для первого импульса сканирования.

for m = 1:Nscan
    t0 = (m-1)*Trot;
    t = t0;
    for k = 1:Np

        if k == 1
            updatercs = true;
        else
            updatercs = false;
        end
        t = t + pri;
        txwav = transmitter(wav);

Найти положение РЛС и цели

        [xradar,vradar] = radarplatform(pri);
        [xtgt,vtgt] = targetplatform(pri);

Излучать сигнал в цель

        [~,ang] = rangeangle(xtgt,xradar);
        radwav = radiator(txwav,ang);

Распространение сигнала к цели и от нее

        propwav = channel(radwav,xradar,xtgt,vradar,vtgt);

Отражение формы сигнала от цели. Установите updatercs флаг.

        reflwav = target(propwav,updatercs);

Сбор полученной формы сигнала

        collwav = collector(reflwav,ang);

Применить согласованный фильтр к входящему сигналу

        y = filter(collwav);
        z(m,k) = max(abs(y));
        tp(m,k) = t;

    end
end

Постройте график амплитуд импульсов

Постройте график амплитуд импульсов для сканирования как функции времени.

plot(tp(:),z(:),'.')
xlabel('Time (sec)')
ylabel('Pulse Amplitude')

Обратите внимание, что амплитуды импульсов являются постоянными в пределах сканирования.