使用频率捷变技术缓解干扰

系统技术交流 2024-10-12 13:53:21

在此模型中,相控阵雷达旨在探测接近的飞机。该飞机配备了干扰器,可以拦截雷达信号并传回欺骗信号以迷惑雷达。另一方面,雷达系统能够传输不同工作频率的波形,以减轻干扰效应。该模型包括用于波形生成、信号传播和雷达信号处理的模块。该示例显示了雷达和干扰器如何相互作用并获得优势。

雷达以 300 MHz 的速度运行,采样率为 2 MHz。雷达位于原点,并假定为静止状态。目标位于约 10 公里外,以每秒约 100 米的速度接近。

波形生成

波形生成子系统包括一个脉冲波形库,其中包含具有不同配置的线性频率调制 (LFM) 波形。通过改变脉冲波形库的输入索引,可以生成中心频率偏移的跳频波形。因此,雷达系统能够按照固定的时间表或在检测到干扰信号时切换发射波形。此示例假设可以为两个不同的频率(称为中心带和跳频)生成波形。中心带是载波频率周围的子带,跳频带是位于载波上方四分之一带宽的子带。

传播通道

信号传播针对前向通道和返回通道进行建模。一旦发射的信号击中目标飞机,反射信号就会通过返回信道传回雷达系统。此外,干扰器会分析输入信号并发回干扰信号以混淆雷达系统。该干扰信号也通过 return 通道传播。由于不同的信号可以占据不同的频段,因此使用宽带传播信道。

信号处理

雷达接收目标返回和干扰信号。接收到信号后,使用一系列滤波器从不同频段提取信号。在此示例中,有两个系列的滤波器用于从中心带和跳频带中提取信号。然后,每个频段中的信号通过相应的匹配滤波器,以提高信噪比 (SNR) 并准备好进行检测。

探索示例

模型的几个参数由 helper 函数 计算。要从模型中打开该函数,请点击 Modify Simulation Parameters 模块。此函数在加载模型时执行一次。它将一个结构导出到工作区,该结构的字段由对话框引用。要修改任何参数,请在命令提示符处更改结构中的值,或者编辑帮助程序函数并重新运行它以更新参数结构。helperslexFrequencyAgilityParam

结果和显示

首先针对没有干扰信号的情况运行模型。示波器显示,在中心带有一个强回波,延迟约为 67 微秒,对应于 10 公里的目标范围。因此,可以正确检测目标。同时,在跳跃带中未检测到 return。

频谱分析仪显示接收信号占据中心带。

现在通过单击 Jammer Switch 块来启用干扰器。在这种情况下,目标拦截信号,放大信号,然后以对应于不同范围的延迟将其发回。因此,示波器现在在中心带中显示两个回波。真正的目标回波仍然在原来的位置,但干扰器产生的幽灵回波看起来更强,离雷达更近,所以雷达很可能会感到困惑,分配宝贵的资源来跟踪这个假目标。

请注意,干扰信号和目标回波都在中心带,如频谱分析仪所示。

如果雷达具有预设的跳频时间表,或者经过训练知道它可能已扰信号混淆,则可以切换到不同的频段进行操作。您可以通过单击 Hop Switch 块来模拟此类情况,以便雷达信号在跳频带中传输。

由于雷达现在在跳频带中运行,因此目标回波也位于跳频带中。从示波器中,目标回声位于跳频带中的适当延迟处。同时,干扰器尚未弄清楚雷达的新工作频段,因此干扰信号仍然出现在中心频段。然而,干扰信号已经无法欺骗雷达。

频谱分析仪显示接收信号现在占据两个频段。

总结

此示例模拟一个雷达系统,该系统检测配备干扰器的目标。它展示了如何使用频率捷变技术来减轻干扰效应。

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