使用 MATLAB 进行雷达系统建模

第1天 (共2天)

使用 Radar Toolbox

目标: 了解课程主题，包括对雷达系统模型的概述，随着课程的深入将开发不同保真度级别的模型。

• 介绍上面列出的产品，重点是 Radar Toolbox 
• 雷达设计工作流介绍 
• 介绍搜索和跟踪雷达模型，它将用作课程示例

雷达系统工程

目标: 了解如何使用雷达设计器来表征、分析和评估雷达系统要求。

• 计算雷达方程，并对照系统级指标评估性能 
• 计算系统增益和损失、发射功率、最大距离、SNR 和其他关键雷达设计参数 
• 分析一系列环境条件下的检测性能 
• 探索信号和数据处理工程权衡，确保满足需求 
• 在交通信号灯图上绘制 SNR 对距离的关系 
• 应用程序生成 MATLAB 代码

雷达场景创建

目标: 了解如何使用 Radar Toolbox 创建一个现实场景，用于评估初步雷达系统设计并驱动系统级仿真。

• 对雷达平台和目标的运动、方向和 SNR 建模 
• 创建并记录包含平台和发射器的雷达场景 
• 绘制雷达场景中的真实值轨迹、目标检测和功率水平

雷达建模与仿真

目标: 将初步雷达设计转换为统计模型。学习从模型中生成检测、检测聚类和跟踪。实现直接从统计模型转为信号级模型的工作流。

• 将初步设计转换为统计模型参数 
• 运行统计模型以生成检测和跟踪 
• 使用雷达收发机从统计模型转为信号级模型 
• 验证不同建模抽象级别之间的结果

雷达信号和数据处理

目标: 从信号级仿真生成检测。估计接收的信号参数，包括波达方向、距离、角度和多普勒响应。配置一个多目标跟踪器并执行自适应跟踪。

• 雷达信号和数据处理概述 
• 获得接收信号的属性，例如匹配的滤波器响应、拉伸处理器响应、波达方向、距离、角度和多普勒响应 
• 恒虚警率 (CFAR) 检测算法实现 
• 创建、删除和管理多目标跟踪。获取目标位置和速度。

第2天 (共2天)

天线阵列设计

目标: 设计和分析相控阵天线。

• 使用传感器阵列分析器、天线设计器和天线阵列设计器生成天线方向图 
• 使用子阵列架构设计阵列 
• 使用自定义单元对阵列建模 
• 扰动阵列参数以分析性能并测试标定算法
• 计算小型、中型和大型阵列中的互耦

空间信号处理

目标: 集成波束成形和波达方向 (DOA) 估计，以提高所需的信号强度并降低干扰源的影响。参数估计角度，多普勒

• 窄带和宽带波束成形器建模 
• 实现波达方向估计

雷达环境建模

目标: 了解如何在雷达系统和场景组件的范围内扩展信号级模型的保真度。

• 独立 RCS 角点目标和后向目标建模 
• 对可用空间、大气和双射线传播、杂波和干扰器干扰建模 
• 雷达高度计 

多功能雷达的波形库

目标: 选择波形参数并构建敏捷波形库。

• 使用脉冲波形分析器设计雷达波形 
• 建立可用于多功能雷达的波形库 
• 实现 PRF、频率和波束控制敏捷模型