В этом примере показано, как использовать Simulink ® для подавления помех и помех от принимаемых импульсов моностатического радара. Он иллюстрирует, как моделировать помехи от беспорядков и помех, а также как использовать блок подавления импульсов адаптивной смещенной матрицы центров фаз (ADPCA) для подавления помех. Компенсатор ADPCA является одним из нескольких блоков пространственно-временной адаптивной обработки (STAP), предоставляемых в Toolbox™ системы фазированной матрицы. Для получения дополнительной информации о моделировании сквозного моностатического радара в Simulink ® см. пример моделирования тестовых сигналов для радарного приемника в Simulink. Введение в STAP см. в примере «Введение в пространственно-временную адаптивную обработку».
В этом примере моделируется моностатический радар с движущейся целью и стационарным заградительным глушителем. Постановщик помех передает мешающие сигналы через свободное пространство на РЛС. Затем 6-элементная однородная линейная антенная решетка (ULA) с задними отраженными элементами принимает отраженный импульс от цели, а также помехи постановщика помех. Выходной сигнал имитатора загромождения также добавляется к принятому сигналу перед обработкой. После добавления шума сигнал буферизуется в куб данных. В этом примере куб обрабатывается компенсатором ADPCA в предполагаемом диапазоне цели, азимутальном угле и доплеровском сдвиге. На практике компенсатор ADPCA сканирует несколько диапазонов, азимутальных углов и доплеровских сдвигов, поскольку скорость и положение цели неизвестны.
Несколько блоков в этом примере должны совместно использовать одну и ту же конфигурацию матрицы датчиков. Это делается путем назначения объекта конфигурации массива датчиков переменной MATLAB и совместного использования этой переменной в Sensor Array вкладка диалогового окна блока, как будет показано ниже.
В дополнение к блокам, перечисленным в примере моделирования тестовых сигналов для радарного приемника в Simulink, существуют:
FreeSpace - Выполняет двустороннее распространение сигнала при выборе двустороннего распространения на диалоговой панели блока. Этот режим позволяет использовать один блок вместо двух для моделирования передаваемых и отраженных путей распространения сигнала.
Jammer - Формирует помехозащищенный сигнал. Эта подсистема также включает в себя Platform для моделирования скорости и положения постановщика помех, которые необходимы Freespace блоки. Положение также необходимо для вычисления угла между целью и глушителем помех.
Selector - Выбор угла цели из Range Angle блок. Этот угол используется Narrowband Tx Array блок.
Constant Gamma Clutter - Создает загромождение с гамма-значением -15 дБ. Такое значение гамма может быть использовано для моделирования местности, покрытой лесом.
Radar Platform - Обновляет положение и скорость РЛС.
STAP
Buffer - Буферы 10 импульсов принятого сигнала.
Matrix to Cube - Преобразование буферизованного сигнала в куб данных MxQxN. M - количество ячеек диапазона за быстрое время (количество выборок в одном импульсе), Q - количество антенных элементов и N - количество буферизированных импульсов. В этом примере куб имеет 200X6X10 измерения.
Value to Index - вычисляет индекс ячейки диапазона предполагаемого целевого объекта из значения диапазона.
ADPCA Canceller - Выполнить подавление импульса ADPCA (Adaptive Disposed Phase Center Array) вдоль указанного диапазона. Конфигурация антенной решетки радара совместно используется переменной в Sensor Array в диалоговом окне блока. Выходной сигнал - это принятый импульс с подавленными помехами от помех и помех. Также создаются адаптивные веса фильтра, их включение является необязательным.
Angle Doppler Slicer - Секционирует куб данных вдоль размера, заданного диалоговым параметром. В этом примере рассматривается углово-доплеровский срез куба в предполагаемом диапазоне.
Visualization - эта подсистема отображает помехи беспорядка во временной области, угловую доплеровскую характеристику принятых данных, выходной сигнал компенсатора ADPCA, а также весовые коэффициенты.
Несколько диалоговых параметров модели вычисляются вспомогательной функцией helperslexSTAPParam. Чтобы открыть функцию из модели, щелкните значок Modify Simulation Parameters блок. Эта функция выполняется один раз при загрузке модели. Он экспортирует в рабочую область структуру, на поля которой ссылаются диалоговые окна. Чтобы изменить любые параметры, измените значения в структуре в командной строке или отредактируйте вспомогательную функцию и повторно запустите ее для обновления структуры параметров.
Ниже показаны дисплеи различных этапов моделирования. На первом рисунке ниже показано, как в сигнале, принимаемом антенной решеткой, преобладает загромождение. Поскольку радар расположен на высоте 1000 метров над поверхностью, загромождение возвращается от наземного старта на высоте 1000 метров.
На приведенном ниже рисунке показана углово-доплеровская характеристика возврата для расчетного элемента диапазона. Он представляет нагромождение как функцию угла и доплеровского. Загромождение выглядит как диагональная линия в углово-доплеровском пространстве. Такую линию часто называют гребнем захламления. Принятый сигнал помехи представляет собой белый шум, распространенный по всему доплеровскому спектру приблизительно на 60 градусов.
Как видно на следующем рисунке, веса компенсатора ADPCA создают глубокое нулевое значение вдоль гребня захламления, а также в направлении постановщика помех.
На приведенном ниже рисунке показан возврат на выходе компенсатора ADPCA, ясно показывающий дальность цели в 1750 метров. Глушитель заграждения и нагромождение были отфильтрованы.
