[發明專利]一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真分析系統及方法

在審

• 申請號: 202211218173.1
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115470652A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 張靜;任靜晶
• 申請（專利權）人: 貴州航天電子科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/14;G06K9/00
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 石麗

本發明涉及一種雷達導引頭信號與數據處理領域，具體涉及一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真方法及系統。利用參數輸入模塊將輸入的目標參數、系統級參數和模塊級參數讀入，生成回波信號傳送給天線建模模塊，天線建模模塊根據天線參數建立天線模型，接收回波信號并輸出信號給接收機建模模塊，接收機建模模塊根據接收機參數建立接收機模型，送出接收后的信號給信號處理器建模模塊，信號處理器對信號進行處理和檢測，測量出目標信息后送給仿真結果輸出模塊進行保存和顯示。因此，利用該系統的模塊化設計方式對導引頭進行仿真，各模塊參數可調，通用性強，不再只針對某一技術編制仿真程序進行計算機仿真，可擴展性強。

技術領域

本發明涉及一種雷達導引頭信號與數據處理領域，具體涉及一種基于MATLAB 的雷達導引頭仿真分析系統及方法。

背景技術

在雷達導引頭設計階段，需要對所設計的導引頭系統性能進行全面的分析和驗證，以確認設計方案的正確性；在雷達導引頭研制階段，隨時可能需要對導引頭工作過程做數據分析，驗證。采用計算機仿真的手段，完成導引頭分析及驗證等工作。在現有的與導引頭系統設計相關的仿真中，只針對某一技術途徑編制仿真程序進行計算機仿真驗證，仿真內容單一、仿真編程工作復雜。

雷達導引頭系統結構復雜，組成模塊較多，在設計時單一功能的仿真不能系統性的反映工作流程，不具備擴展性，對所設計導引頭系統的驗證不全面，效率低下。因此，本發明提供一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真方法，其能根據雷達的波形參數、目標參數、導引頭系統設計參數模擬導引頭工作流程，通過模塊化設計對導引頭各功能模塊進行建模，實現雷達導引頭系統性仿真，輔助雷達導引頭系統設計及分析驗證。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真分析系統及方法。

本發明通過以下技術方案得以實現。

一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真分析系統，包括參數輸入模塊和仿真結果輸出模塊，其特征在于，所述參數輸入模塊分別與依次連接的回波信號建模模塊、天線建模模塊、接收機建模模塊、信號處理器建模模塊、伺服系統建模模塊相連接，其中，回波信號建模模塊、天線建模模塊、信號處理器建模模塊、伺服系統建模模塊分別與仿真結果輸出模塊連接。

一種基于MATLAB的雷達導引頭仿真方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：參數輸入模塊接收目標參數、系統級參數、模塊級參數；

步驟2：回波信號建模模塊讀入目標參數，根據目標參數中的不同波形類型建立對應波形的基本模型，并計算每個脈沖周期對應的彈目距離所產生的延遲時間，將對應的延遲時間加入基本模型中，獲得回波模擬信號；

步驟3：天線建模模塊從參數輸入模塊中獲取模塊級參數中的方向圖測試數據，采用最小二乘法將數據擬合成多項式系數矩陣P＝[a1 a2 a3 a4]，并建立方向圖模型：

y＝a4x³+a3x²+a2x+a1

其中，y為天線增益，x為目標角度，a1、a2、a3、a4為方向圖測試數據擬合出來的多項式系數；

此方向圖模型為一個通道的方向圖模型，三個通道采用同樣的方法建立方向圖模型；將目標角度送入方向圖模型得到對應的和、差三通道增益，將回波模擬信號分別與和、差三通道增益相乘，得到和、差三通道信號；

步驟4：接收機建模模塊從參數輸入模塊獲取模塊級參數，利用模塊級參數中的中頻頻率、帶寬、噪聲系數，建立接收濾波器，將和、差三通道信號進行接收濾波；