Системная симуляция Радара с синтезированной апертурой и формирование Изображений

Этот пример демонстрирует, как смоделировать систему Радара с синтезированной апертурой (SAR) с помощью формы волны Ступенчатой модулируемой частоты (SFM) и сгенерировать изображение РСА в Simulink®. В этом примере платформа РСА задана наряду с формой волны, которую это передает. Приемник моделируется, чтобы обработать согласованную фильтрацию и обработку азимута различных sub импульсов формы волны SFM. Подобный пример в MATLAB с помощью формы волны Линейной модулируемой частоты (LFM) может быть найден в Формировании Радара с синтезированной апертурой (SAR) Изображений Stripmap.

Введение

Модель показывает, что системная настройка РСА, чтобы симулировать IQ возвращается, и выполните формирование изображений из данных IQ. Платформа самолета / бортовая платформа в этом примере используют форму волны SFM и ее соответствующую обработку. Форма волны SFM является альтернативным методом, чтобы получить большую полосу пропускания, и это имеет некоторые преимущества перед обычной формой волны LFM.

Когда SFM создает широкополосный щебет из пакета узкополосных щебетов, которые он предоставляет улучшенной шумовой фигуре и чувствительности приемника из-за узкой мгновенной полосы пропускания.

helperslexSARSystemSim('openModel');

Модель имеет различные разделы Tx, Канал, Цель, Platform и Rx. Раздел Tx симулирует генерацию и передачу формы волны SFM. Раздел канала моделирует двухстороннее распространение сигнала к и от цели. Целевые модели раздела три цели точки, расположенные на уровне 800 м, 1 000 м и 1 300 м каждый со средним ЭПР 1. Подсистема платформы моделирует угол тангажа. Раздел Rx симулирует прием, область значений и обработку азимута необработанных данных РСА.

Генерация сигналов

Подсистема Генерации сигналов включает генерирующийся модуль формы волны SFM. Переданный пакет SFM состоит из 4 sub импульсов с PRF 1 000 Гц, таким образом, что это удовлетворяет критериям максимальной однозначной области значений и максимума Доплер. Коэффициенты для согласованной фильтрации данные IQ в приемнике также сгенерированы в этом модуле.

helperslexSARSystemSim('showWaveform');

Платформа

Подсистема платформы симулирует движение рейса, на котором смонтирован радар с синтезированной апертурой. Это - триггируемая подсистема, которая подражает остановке, и пойдите предположение, когда платформа перемещается от положения A до передачи положения B и получения пакета импульсов в каждом положении. Следовательно, платформа остается в положении, пока все sub импульсы в пакете не переданы и получены. sub импульсы здесь подразумевают 4 шага формы волны SFM, переданной и полученной в каждом положении вдоль угла тангажа. Платформа на высоте 500 м, перемещающихся в направление перекрестной области значений при скорости 100 м/с.

helperslexSARSystemSim('showPlatform');

Обработка области значений

Это - первый шаг в получении изображения РСА. Подсистема Обработки Области значений изображает, как мы выполняем согласованную фильтрацию для пакета формы волны. Самый удобный метод для согласованной фильтрации пакет формы волны SFM является импульсом импульсной обработкой. В импульсе импульсной обработкой сначала каждый отдельный sub импульс в пакете является согласованным фильтром с помощью совпадающих коэффициентов, сгенерированных от подсистемы генерации сигналов. Во-вторых, после согласованной фильтрации sub импульсов они интегрированы вместе, чтобы завершить согласованную фильтрацию целого пакета. Импульс сжатые sub импульсы когерентно интегрированы, чтобы получить область значений, сжал данные.

helperslexSARSystemSim('showRangeProcessing');

Обработка азимута

Азимут, Обрабатывающий подсистему, моделирует последний шаг в получении изображения РСА. Эта подсистема реализует Алгоритм миграции области значений (RMA), чтобы фокусировать изображение РСА. Область значений сжалась, данные буферизуются, чтобы получить данные из каждого интервала области значений прежде, чем выполнить обработку азимута, которая фокусирует изображение в направлении перекрестной области значений/азимута.

helperslexSARSystemSim('showAzimuthProcessing');

Исследование примера

Несколько диалоговых параметров модели вычисляются функцией помощника helperslexSARSystemParam. Чтобы открыть функцию из модели, нажмите на Modify Simulation Parameters блок. Эта функция выполняется, если 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 отображение

Результаты ниже показа обработанные данные на различных этапах симуляции.

helperslexSARSystemSim('runModel');

Ниже изображения показывает данные после обработки области значений пакетной формы волны.

helperslexSARSystemSim('showRangeCompressed');

Ниже изображения показывает изображение РСА после фокусировки азимута и области значений.

helperslexSARSystemSim('showSARImage');

Сводные данные

Этот пример показывает, как использовать форму волны SFM для РСА система обработки изображений, смонтированная на самолете, чтобы отобразить цели на земле. Пример демонстрирует целую систему в Simulink® и показывает, как использовать форму волны SFM и ее соответствующую обработку.

helperslexSARSystemSim('closeModel');