采用Simulink技术的噪声调幅干扰仿真原理

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Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。它支持连续、离散或两者混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样速率的多速率系统。另外，Simulink还提供一套图形动画的处理法，使用户可以方便地观察到仿真的整个过程。这些功能正是进行雷达干扰技术研究分析中亟待解决的问题，本文以雷达干扰技术中的噪声调幅干扰为例，说明Simulink技术在雷达干扰技术中的应用。
　　2 噪声调幅干扰原理
　　噪声调幅干扰是噪声干扰的一种，其干扰信号的载波幅度是受噪声调制的。



　　可以看出，噪声调幅信号的频谱由载频频谱和两个对称的旁频带组成，其带宽等于调制噪声频谱宽度的两倍。
　　当干扰信号被雷达接收机截获后，根据干扰信号频率与雷达接收机中放的中心频率之间的关系，可以得到不同的干扰结果。
　　假设：干扰频率谱宽度大于中放带宽，且中放的频率特性为矩形。






　　这时中放输出中只包含上(或下)边带的部分频率分量，其实这就是窄带噪声。中放输出的噪声包络的概率分布为瑞利分布。
　　3 Simulink动态仿真
　　3.1 噪声调幅干扰仿真
　　根据噪声调幅干扰的原理，Simulink模型如图1所示。



　　带限白噪声发生器经过调幅调制器得到噪声调幅信号，再经过傅里叶变换可以近似求得噪声频谱图，如图2所示。



　　通过示波器，可以对雷达回波调幅信号、噪声调幅信号和回波与噪声叠加后的信号进行对比，如图3所示(第一栏为模拟雷达回波调幅信号，第二栏为噪声调幅信号，第三栏为回波与噪声叠加后的信号)。



　　通过Scope2可以清楚地看到解调出载波后，雷达回波完全淹没在了干扰信号中，如图4所示。



　　3.2 噪声调幅干扰效果对比仿真
　　在噪声调幅干扰的基础上，根据干扰机瞄频误差的不同，针对三种情况，通过仿真对其干扰效果进行对比。建立Simulink模型如图5所示。



　图6为仿真试验所选取的载波、噪声以及二者调制后的噪声调幅信号的时域波形图。



　　图7为仿真试验所选取的载波、噪声以及二者调制后的噪声调幅信号的频谱图。



　　4 仿真结果分析
　　图8为频率对准(即fj=f0)情况下中放输出信号的频谱图，比较图7中的调幅信号频谱可以看出此时的输出为载波和一对对称的旁频。






　　图12给出了不同条件下信号通过检波后的波形图，由图中可以看出：当干扰频率对准雷达频率时，干扰效果最好，当干扰频率与雷达频率相差半个中放带宽以上时，起不到应有的干扰效果。



　　由以上分析过程可见，利用Simulink使得对噪声调幅信号的计算与分析变得十分方便和直观。
　　在雷达干扰信号的设计过程中，如果能合理使用Simulink技术，可以达到事半功倍的效果。当然，本文对Simulink技术在雷达干扰信号中的运用，还只是一种初步的尝试，只有不断的探索，Simulink技术在雷达干扰信号中的运用才可以达到更深入广泛的应用。