[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

说明书

技术领域

本发明涉及雷达模拟仿真技术领域，尤其是涉及一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法及系统。

背景技术

非相干散射雷达(ISR)是探测电离层最强大的地基设备，其探测的是电离层中电子与离子热起伏产生的微弱散射信号，不同于常规雷达探测的飞机，导弹和轮船等固定目标，非相干散射雷达具有探测功能强、参量多、精度高、分辨率好、高度范围覆盖大等众多优点。但该雷达设备体积庞大，运行费用非常昂贵，因而目前世界上主要非相干散射雷达开机运行的时间都不长，每年只有大约两到三个月的时间。由于非相干散射雷达的使用代价高昂，给科研人员研究电离层的雷达回波信号带来了较大困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法，包括：

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中将雷达脉冲发射器正向连接发射机，将发射机正向连接发射天线，将发射天线正向连接电离层目标，将电离层目标正向连接接收天线，将接收天线正向连接接收机模拟前端，将接收机模拟前端正向连接接收机数字处理模块，将接收机数字处理模块正向连接输出模块；

S3、雷达脉冲发射器模拟发射雷达脉冲信号，发射机放大雷达脉冲信号的功率，发射天线增益雷达脉冲信号，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，接收天线增益回波信号，接收机模拟前端进行信号滤波，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，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。

本发明还提供一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟系统，包括：

构建模块：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；

连接模块：在simulink中将雷达脉冲发射器正向连接发射机，将发射机正向连接发射天线，将发射天线正向连接电离层目标，将电离层目标正向连接接收天线，将接收天线正向连接接收机模拟前端，将接收机模拟前端正向连接接收机数字处理模块，将接收机数字处理模块正向连接输出模块；

模拟模块：雷达脉冲发射器模拟发射雷达脉冲信号，发射机放大雷达脉冲信号的功率，发射天线增益雷达脉冲信号，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，接收天线增益回波信号，接收机模拟前端进行信号滤波，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，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。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：依据软目标雷达方程构建电离层目标，构建雷达脉冲发射器、发射机、发射天线、接收天线、接收机模拟前端、接收机数字处理模块、输出模块，将构建的各个部分连接，实现从发射雷达脉冲信号到输出雷达脉冲信号被电离层散射形成的回波信号这个过程的模拟，帮助科研人员摆脱雷达设备条件的限制，不需要依靠昂贵的雷达设备获取相关雷达回波数据，可以方便的模拟出经电离层散射的雷达回波，对于非相干散射雷达回波研究很有利，且模拟过程中的各种参数改变方便，使用起来灵活、便利。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟方法流程图；

图2是本发明提供的一种基于simulink的非相干散射雷达回波模拟系统结构框图；

图3是构建模块构建的各模块之间的整体结构图。

附图中：1、基于simulink的非相干散射雷达回波模拟系统，11、构建模块，12、连接模块，13、模拟模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。