主要内容

使用频率敏捷技术减少干扰

这个例子展示了如何为频率捷变技术建模,以对抗雷达、通信和电子战系统中干扰的影响。使用Simu金宝applink,可以创建一个场景与地面雷达和接近的飞机,谁也可以发射干扰信号。在MATLAB中可以找到一个类似的例子雷达、通信和电子战系统的频率敏捷性

介绍

在该模型中,设计了相控阵雷达来探测接近的飞机。飞机配备了一个干扰器,可以拦截雷达信号,并传回欺骗信号来迷惑雷达。另一方面,雷达系统能够发射不同工作频率的波形,以减轻干扰影响。该模型包括波形生成、信号传播和雷达信号处理模块。它展示了雷达和干扰机如何相互作用,并获得优势。

雷达工作在300兆赫兹,采样率为2兆赫兹。雷达位于原点,并假定是静止的。目标位于10公里外,以每秒100米的速度接近。

波形的一代

波形生成子系统包括一个包含不同配置的线性调频(LFM)波形的脉冲波形库。通过改变脉冲波形库的输入指标,产生在偏移中心频率处的频率跳变波形。因此,雷达系统能够按照固定的时间表或当它检测到干扰信号时切换发射波形。这个例子假设波形可以产生两个不同的频率,称为中心频带和跳跃频带。中心频带是围绕载波频率的子频带,跳跃频带是位于载波以上四分之一带宽的子频带。

传播渠道

信号传播模型适用于前向信道和返回信道。一旦发射信号击中目标飞机,反射信号通过返回通道返回到雷达系统。此外,干扰机还对传入信号进行分析,并发送干扰信号来干扰雷达系统。干扰信号也通过返回信道传播。由于不同的信号可能占用不同的频段,所以采用宽带传输信道。

信号处理

雷达同时接收到目标回波和干扰信号。在接收到信号后,用一系列滤波器从不同的波段提取信号。在这个例子中,有两个提取信号的中心波段和跳跃波段。然后每个波段的信号通过相应的匹配滤波器,以提高信噪比,准备检测。

探索的例子

模型的几个对话框参数由helper函数计算helperslexFrequencyAgilityParam.要从模型中打开函数,单击“修改仿真参数”块。该函数在加载模型时执行一次。它将其字段被对话框引用的结构导出到工作空间。要修改任何参数,可以在命令提示符处更改结构中的值,或者编辑helper函数并重新运行它来更新参数结构。

并显示结果

首先在没有干扰信号的情况下运行模型。望远镜显示,在中心波段有一个延迟约67微秒的强回波,对应的目标距离为10公里。因此,目标被正确检测到。同时,在跳带中没有检测到返回。

频谱分析仪显示接收信号占据中心频段。

现在通过点击干扰器开关块启用干扰器。在这种情况下,目标截获信号,放大它,然后用一个对应于不同距离的延时将它送回。结果,该范围现在显示两个返回在中心波段。真正的目标返回仍然在原来的位置,但干扰机产生的幽灵返回看起来更强,离雷达更近,所以雷达可能会混淆,并分配宝贵的资源来跟踪这个假目标。

请注意,如频谱分析仪所示,干扰机信号和目标回波都在中心波段。

如果雷达有一个预先设定的跳频计划,或者足够聪明,知道它可能被干扰信号弄糊涂了,它就可以切换到不同的频带来工作。这样的场景可以通过点击跳开关块来模拟,这样雷达信号就在跳带中传输。

因为雷达现在在跳带中工作,目标回波也在跳带中。从示波器上看,目标回波在跳带中处于适当的延迟。同时,干扰机还没有弄清楚雷达的新操作频带,干扰信号仍然出现在中央频带。然而,干扰信号再也骗不过雷达了。

频谱分析仪显示,接收到的信号现在占据两个波段。

总结

该模型是一种雷达系统,它探测装备有干扰机的目标。它表明频率捷变技术可以用来减轻干扰影响。