1 引 言
Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散或兩者混合的線性和非線性系統(tǒng),也支持具有多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。另外,Simulink還提供一套圖形動畫的處理法,使用戶可以方便地觀察到仿真的整個過程。這些功能正是進行雷達干擾技術研究分析中亟待解決的問題,本文以雷達干擾技術中的噪聲調幅干擾為例,說明Simulink技術在雷達干擾技術中的應用。
2 噪聲調幅干擾原理
噪聲調幅干擾是噪聲干擾的一種,其干擾信號的載波幅度是受噪聲調制的。
可以看出,噪聲調幅信號的頻譜由載頻頻譜和兩個對稱的旁頻帶組成,其帶寬等于調制噪聲頻譜寬度的兩倍。
當干擾信號被雷達接收機截獲后,根據(jù)干擾信號頻率與雷達接收機中放的中心頻率之間的關系,可以得到不同的干擾結果。
假設:干擾頻率譜寬度大于中放帶寬,且中放的頻率特性為矩形。
這時中放輸出中只包含上(或下)邊帶的部分頻率分量,其實這就是窄帶噪聲。中放輸出的噪聲包絡的概率分布為瑞利分布。
3 Simulink動態(tài)仿真
3.1 噪聲調幅干擾仿真
根據(jù)噪聲調幅干擾的原理,Simulink模型如圖1所示。
帶限白噪聲發(fā)生器經過調幅調制器得到噪聲調幅信號,再經過傅里葉變換可以近似求得噪聲頻譜圖,如圖2所示。
通過示波器,可以對雷達回波調幅信號、噪聲調幅信號和回波與噪聲疊加后的信號進行對比,如圖3所示(第一欄為模擬雷達回波調幅信號,第二欄為噪聲調幅信號,第三欄為回波與噪聲疊加后的信號)。
通過Scope2可以清楚地看到解調出載波后,雷達回波完全淹沒在了干擾信號中,如圖4所示。
3.2 噪聲調幅干擾效果對比仿真
在噪聲調幅干擾的基礎上,根據(jù)干擾機瞄頻誤差的不同,針對三種情況,通過仿真對其干擾效果進行對比。建立Simulink模型如圖5所示。
圖6為仿真試驗所選取的載波、噪聲以及二者調制后的噪聲調幅信號的時域波形圖。
圖7為仿真試驗所選取的載波、噪聲以及二者調制后的噪聲調幅信號的頻譜圖。
4 仿真結果分析
圖8為頻率對準(即fj=f0)情況下中放輸出信號的頻譜圖,比較圖7中的調幅信號頻譜可以看出此時的輸出為載波和一對對稱的旁頻。
圖12給出了不同條件下信號通過檢波后的波形圖,由圖中可以看出:當干擾頻率對準雷達頻率時,干擾效果最好,當干擾頻率與雷達頻率相差半個中放帶寬以上時,起不到應有的干擾效果。
由以上分析過程可見,利用Simulink使得對噪聲調幅信號的計算與分析變得十分方便和直觀。
5 結語
在雷達干擾信號的設計過程中,如果能合理使用Simulink技術,可以達到事半功倍的效果。當然,本文對Simulink技術在雷達干擾信號中的運用,還只是一種初步的嘗試,只有不斷的探索,Simulink技術在雷達干擾信號中的運用才可以達到更深入廣泛的應用。