基于Simulink技術(shù)的噪聲調(diào)幅干擾仿真

1 引 言

Simulink是一個(gè)用來對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散或兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。另外，Simulink還提供一套圖形動(dòng)畫的處理法，使用戶可以方便地觀察到仿真的整個(gè)過程。這些功能正是進(jìn)行雷達(dá)干擾技術(shù)研究分析中亟待解決的問題，本文以雷達(dá)干擾技術(shù)中的噪聲調(diào)幅干擾為例，說明Simulink技術(shù)在雷達(dá)干擾技術(shù)中的應(yīng)用。

2 噪聲調(diào)幅干擾原理

噪聲調(diào)幅干擾是噪聲干擾的一種，其干擾信號的載波幅度是受噪聲調(diào)制的。

可以看出，噪聲調(diào)幅信號的頻譜由載頻頻譜和兩個(gè)對稱的旁頻帶組成，其帶寬等于調(diào)制噪聲頻譜寬度的兩倍。

當(dāng)干擾信號被雷達(dá)接收機(jī)截獲后，根據(jù)干擾信號頻率與雷達(dá)接收機(jī)中放的中心頻率之間的關(guān)系，可以得到不同的干擾結(jié)果。

假設(shè)：干擾頻率譜寬度大于中放帶寬，且中放的頻率特性為矩形。

這時(shí)中放輸出中只包含上(或下)邊帶的部分頻率分量，其實(shí)這就是窄帶噪聲。中放輸出的噪聲包絡(luò)的概率分布為瑞利分布。

3 Simulink動(dòng)態(tài)仿真

3.1 噪聲調(diào)幅干擾仿真

根據(jù)噪聲調(diào)幅干擾的原理，Simulink模型如圖1所示。

帶限白噪聲發(fā)生器經(jīng)過調(diào)幅調(diào)制器得到噪聲調(diào)幅信號，再經(jīng)過傅里葉變換可以近似求得噪聲頻譜圖，如圖2所示。

通過示波器，可以對雷達(dá)回波調(diào)幅信號、噪聲調(diào)幅信號和回波與噪聲疊加后的信號進(jìn)行對比，如圖3所示(第一欄為模擬雷達(dá)回波調(diào)幅信號，第二欄為噪聲調(diào)幅信號，第三欄為回波與噪聲疊加后的信號)。

通過Scope2可以清楚地看到解調(diào)出載波后，雷達(dá)回波完全淹沒在了干擾信號中，如圖4所示。

3.2 噪聲調(diào)幅干擾效果對比仿真

在噪聲調(diào)幅干擾的基礎(chǔ)上，根據(jù)干擾機(jī)瞄頻誤差的不同，針對三種情況，通過仿真對其干擾效果進(jìn)行對比。建立Simulink模型如圖5所示。

圖6為仿真試驗(yàn)所選取的載波、噪聲以及二者調(diào)制后的噪聲調(diào)幅信號的時(shí)域波形圖。

圖7為仿真試驗(yàn)所選取的載波、噪聲以及二者調(diào)制后的噪聲調(diào)幅信號的頻譜圖。

4 仿真結(jié)果分析

圖8為頻率對準(zhǔn)(即fj=f0)情況下中放輸出信號的頻譜圖，比較圖7中的調(diào)幅信號頻譜可以看出此時(shí)的輸出為載波和一對對稱的旁頻。

圖12給出了不同條件下信號通過檢波后的波形圖，由圖中可以看出：當(dāng)干擾頻率對準(zhǔn)雷達(dá)頻率時(shí)，干擾效果最好，當(dāng)干擾頻率與雷達(dá)頻率相差半個(gè)中放帶寬以上時(shí)，起不到應(yīng)有的干擾效果。

由以上分析過程可見，利用Simulink使得對噪聲調(diào)幅信號的計(jì)算與分析變得十分方便和直觀。

5 結(jié)語

在雷達(dá)干擾信號的設(shè)計(jì)過程中，如果能合理使用Simulink技術(shù)，可以達(dá)到事半功倍的效果。當(dāng)然，本文對Simulink技術(shù)在雷達(dá)干擾信號中的運(yùn)用，還只是一種初步的嘗試，只有不斷的探索，Simulink技術(shù)在雷達(dá)干擾信號中的運(yùn)用才可以達(dá)到更深入廣泛的應(yīng)用。