[发明专利]一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法及系统

权利要求书

1.一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在simulink中构建雷达脉冲发射器、发射机、发射天线、电离层目标、接收天线、接收机模拟前端、接收机数字处理模块、输出模块；

S2、在simulink中将所述雷达脉冲发射器正向连接所述发射机，将所述发射机正向连接所述发射天线，将所述发射天线正向连接所述电离层目标，将所述电离层目标正向连接所述接收天线，将所述接收天线正向连接所述接收机模拟前端，将所述接收机模拟前端正向连接所述接收机数字处理模块，将所述接收机数字处理模块正向连接所述输出模块；

S3、所述雷达脉冲发射器模拟发射雷达脉冲信号，所述发射机放大雷达脉冲信号的功率，所述发射天线增益雷达脉冲信号，所述电离层目标模拟电离层对雷达脉冲信号进行散射形成回波信号，所述接收天线增益回波信号，所述接收机模拟前端进行信号滤波，所述接收机数字处理模块处理信号和生成回波信号的幅相信号、生成回波信号的I/Q信号、生成数字滤波器性能对比结果，所述输出模块输出接收机数字处理模块生成的数据并将模拟的回波信号导入MATLAB中进行进一步处理。

2.如权利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤S1中：

采用simulink的脉冲产生模块构建所述雷达脉冲发射器，采用simulink的RF模块、LC Bandpass、TWT amplifier构建所述发射机，采用simulink的天线增益模块构建所述发射天线和接收天线，采用simulink的匹配滤波器构建所述接收机模拟前端。

3.如权利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤S1中：

根据软目标雷达方程构建所述电离层目标，所述发射天线发出的雷达脉冲信号依次进行信号时延处理和多普勒频移处理后，将雷达脉冲信号输入所述电离层目标，模拟出经电离层目标散射的回波信号。

4.如权利要求3所述的基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤S1中：

构建电离层目标的软目标雷达方程为：其中，P_r表示回波功率，P_t表示雷达发射峰值功率，A_r表示天线有效面积，dR表示距离分辨率，n_R表示等离子体向量中的电子密度，R₁表示目标电离层等离子体向量与雷达的距离，σ₀为非磁化等离子体的雷达散射截面，可以表示为：其中σ_e表示电子的雷达散射截面，α＝4πD/λ，D表示等离子体德拜长度，λ表示雷达波长，T_e/T_i表示电子和离子的温度比。

5.如权利要求1所述的基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，其特征在于，步骤S3中：

所述接收机数字处理模块生成的回波信号的幅相信号、回波信号的I/Q信号用于评价模拟的回波质量，所述接收机数字处理模块生成的数字滤波器性能对比结果用于评估选用的滤波器性能。

6.一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟系统，其特征在于，包括：

构建模块：在simulink中构建所述雷达脉冲发射器、所述发射机、所述发射天线、所述电离层目标、所述接收天线、所述接收机模拟前端、所述接收机数字处理模块、输出模块；

连接模块：在simulink中将所述雷达脉冲发射器正向连接所述发射机，将所述发射机正向连接所述发射天线，将所述发射天线正向连接所述电离层目标，将所述电离层目标正向连接所述接收天线，将所述接收天线正向连接所述接收机模拟前端，将所述接收机模拟前端正向连接所述接收机数字处理模块，将所述接收机数字处理模块正向连接所述输出模块；

模拟模块：所述雷达脉冲发射器模拟发射雷达脉冲信号，所述发射机放大雷达脉冲信号的功率，所述发射天线增益雷达脉冲信号，所述电离层目标模拟电离层对雷达脉冲信号进行散射形成回波信号，所述接收天线增益回波信号，所述接收机模拟前端进行信号滤波，所述接收机数字处理模块处理信号和生成回波信号的幅相信号、生成回波信号的I/Q信号、生成数字滤波器性能对比结果，所述输出模块输出接收机数字处理模块生成的数据并将模拟的回波信号导入MATLAB中进行进一步处理。