Phased Array System Toolbox

 

Phased Array System Toolbox

设计和仿真传感器阵列和波束成形系统

开始:

相控阵设计

建模和分析任意几何结构的有源电子扫描阵列 (AESA) 或无源电子扫描阵列 (PESA) 的行为。

相控阵设计与分析

建模和分析相控阵,包括阵列几何结构、单元间距、自定义天线单元、相移量化、互耦和受扰元件。

传感器阵列分析器显示子阵架构和多个方向性图。

传感器阵列分析器用于进行交互式阵列设计。

子阵建模

为现代相控阵系统中常用的子阵建模。

装载在球面上的六边形子阵的侧视图。

使用子阵构建的相控阵天线。

极化建模

传输、传播、反射和接收极化电磁场。

波束成形和 DOA 估计

为窄带和宽带数字波束成形算法建模。使用自适应波束成形器抑制干扰并避免自相消。使用 STAP 方法消除杂波和干扰。估计入射信号的 DOA。

窄带波束成形和宽带波束成形

使用基于频谱和基于协方差的方法为窄带和宽带数字波束成形算法建模。

均匀矩形阵列的三维方向性图,主瓣在 x 方向,旁瓣在主瓣周围。

相控阵系统的波束成形。

空时自适应处理

将 STAP 与时序滤波和空间滤波相结合,以消除干扰器干扰。使用 STAP 检测背景杂波中缓慢移动或静止的目标。

ADPCA 经 STAP 之后的角度-多普勒响应,显示目标检测以及线条,其中的杂波和干扰已被消除。

空时自适应处理。

波达方向估计

利用 DOA 估计来定位辐射源或反射源的方向。DOA 算法包括波束扫描、MVDR、MUSIC、2D-MUSIC、root-MUSIC,以及针对移动目标的单脉冲跟踪器。

功率-仰角-方位角的三维绘图,显示 MVDR 算法得出的两个峰值。

使用 MVDR 进行 DOA 估计。

检测、距离和多普勒估计

进行匹配滤波、拉伸处理、脉冲压缩、脉冲积分、距离和多普勒估计以及 CFAR 检测。

脉冲压缩和目标检测

使用恒虚警率 (CFAR)、二维 CFAR 和匹配滤波器生成目标检测。使用雷达方程和声呐方程生成 ROC 曲线并探索要求。

含噪信号的绘图,有数个检测高出基于 CFAR 的阈值。

恒虚警率检测。

距离和多普勒估计

估计距离并生成距离-多普勒响应和距离-角度响应。

距离-多普勒图,显示三个检测。

雷达数据立方体的距离-多普勒响应。

波形设计和信号合成

设计脉冲波形、连续波形和匹配滤波器。分析波形模糊函数。合成单基地阵列和双基地阵列的发射信号和目标回波。

脉冲波形、连续波形、匹配滤波器和模糊函数

设计脉冲波形和连续波形以及对应的匹配滤波器。生成基带 IQ 数据以进行仿真和建模。

LFM 波形的模糊函数图,其中 y 轴表示多普勒频率,x 轴表示时滞。

使用模糊函数进行波形分析。

信号传播和目标

使用基于方位角、仰角和频率的 RCS 方向图为目标建模。定义传感器和目标轨迹。使用散射体和环境条件(包括雨、气和雾)为多径 MIMO 通道建模。

在地图上对波束扫描进行可视化。

应用示例

仿真 MIMO 通信、雷达、电子战、声呐和空间音频系统。

无线发射机和接收机的模块图,波束成形在基带和射频域之间进行分区。

MIMO 通信的混合波束成形。

图片显示两个高出检测阈值的峰值,对应于噪声环境下的两个雷达目标。

高出检测阈值的目标峰值。

绘图包含基于 Bellhop 模型生成的 Munk 声速剖面和水下传播路径。

基于 Bellhop 模型生成的发射机和接收机之间的水下传播路径。

算法加速和代码生成

加速仿真和应用,可以使用生成的 C/C++ 代码,也可以使用 Simulink® 中的数据流执行域。按照参考工作流从 Simulink 模型中生成 HDL 代码。

使用数据流加快仿真速度

使用数据流执行域,通过并行处理线程缩短仿真时间。

算法被分配给多个 CPU 以加快仿真速度。

数据流加速。