[发明专利]基于simulink的高速平台雷达回波信号模拟系统

权利要求书

1.基于simulink的高速平台雷达回波信号模拟系统，是通过simulink生成不同模块，其特征在于，所生成的模块包括：

PRT同步模块(1),用于完成同步脉冲产生，并输出到各个模块，对整个系统的时钟进行同步；

雷达脉冲信号发射模块(2)，用于接收PRT同步脉冲输入，生成雷达脉冲发射信号，并将该雷达脉冲发射信号输出至回波生成模块(8)；

雷达轨迹导入模块(3)，用于在PRT同步脉冲的控制下，读取雷达轨迹文件信息，并将读取的雷达轨迹信息分别输出至波束中心计算模块(4)、子场景截取模块(5)、天线方向图计算模块(6)和系统函数计算模块(7)；

波束中心计算模块(4)，用于在PRT同步脉冲的控制下，根据输入的雷达和当前模式标示位，更新波束中心在场景图中的像素点坐标信息，并将波束中心坐标信息输出至子场景截取模块(5)、天线方向图计算模块(6)和系统函数计算模块(7)；

子场景截取模块(5)，用于在PRT同步脉冲的控制下，根据雷达不同模式的不同波束照射方式和输入的波束中心坐标、雷达轨迹信息，从导入的大场景中截取成像的子场景，并将该子场景的数据输出至天线方向图计算模块(6)和系统函数计算模块(7)；

天线方向图计算模块(6)，用于在PRT同步脉冲的控制下，根据输入的雷达轨迹信息、波束中心坐标信息、子场景大小、接收波束偏置角度、距离向及方位向分辨率、天线波束宽度，计算子场景中各点的天线增益，并将结果输出至系统函数计算模块(7)；

系统函数计算模块(7)，用于在PRT同步脉冲的控制下，根据输入的雷达位置、波束中心坐标、子场景数据、天线方向图、回波的起始距离门信息，利用同心圆算法，计算回波的系统函数，并将该系统函数输出至回波生成模块(8)；

回波生成模块(8)，用于将雷达脉冲发射信号与系统函数进行卷积，并在PRT同步脉冲的控制下，生成原始回波信号，并将结果输出至延时和距离门选通模块(9)；

延时和距离门选通模块(9)，用于在PRT同步脉冲的控制下，使回波数据以“流”的方式输出，从而更好地模拟雷达回波信号流。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，通过simulink生成不同模块，其实现如下：

通过M脚本定义导引头系统所需要的基本参数，再在simulink中构建各个模块的模型，设置输入、输出端口，实现各个模块的功能；

调用S函数对各个模块进行封装，生成参数设置界面；

将各个模块中对应的输入、输出端口相连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，天线方向图计算模块(6)计算子场景中各点的天线增益，其实现如下：

先根据输入的雷达位置信息、波束中心坐标信息、接收波束偏置角度以及天线波束宽度，得到波束中心的方位角α_c和俯仰角β_c，目标相对雷达的方位角α_RT和俯仰角β_RT；

再计算经过发射天线方向图调制后的天线增益rcs:

rcs＝abs((sinc(α_RT-α_c))*(sinc(β_RT-β_c)))， 1

其中，abs为求绝对值函数，*表示相乘，

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统函数计算模块(7)利用同心圆算法，计算回波的系统函数，其实现如下：

计算场景内所有的点目标到雷达的距离R(k)，并把该距离同距离采样单元进行比较，得到所有同心圆的点的分布情况，即在波束照射范围内，得到某个同心圆上共有P个点目标；

将这P个散射点分布在相同的距离单元内，计算各点的方位相位信号s₁(mT；R_B):

其中，σ为点目标的灰度值；mT是慢时间t_m的离散形式，R_B是雷达到散射点的最近距离，λ为雷达工作波长，R(mT；R_B)是mT时刻雷达到散射点的距离；

把相同同心圆上的点目标进行累加，即对式2进行求和，得到某个距离单元的包含方位相位的数据s₂：

对式3求和，得到整个时刻所有距离单元数据s₃：

其中，δ为冲击响应函数，k表示落在第几个距离单元内；

对式4进行傅里叶变换FFT，把它变到频域乘以距离向的调频项，再利用逆傅里叶变换IFFT变回到时域，即可得到回波的系统函数s₄(k,mT；R_B)：

其中，k_r表示距离向调频率，f_r表示距离向频率。