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基于Simulink技术的噪声调幅干扰仿真
作者:刘雅娟 李 伟 王 哲 来源:《现代电子技术》2008年第15期
摘 要:雷达干扰系统中的干扰信号设计与性能分析是一个难点。噪声调幅信号是雷达干扰系统中常用的一种信号,以噪声调幅干扰为例,通过分析噪声调幅干扰的原理,建立了一个简单的噪声调幅信号模型,利用Simulink语言对噪声调幅干扰进行建模仿真,针对频率对准、频率瞄准误差为半个中放带宽和频率瞄准误差大于半个中放带宽三种情况得到在不同条件下噪声调幅信号对雷达系统的干扰效果,结果显示在瞄准式干扰的条件下噪声调幅信号对雷达信号的干扰效果最为显著,说明噪声调幅信号适用于瞄准式干扰。 关键词:噪声调幅干扰;瞄准式干扰;Simulink;瞄准误差
中图分类号:TN972 文献标识码:B 文章编号:1004373X(2008)1503204 Simulation of Noise Amplitude Modulation Jamming Based on Simulink
(1.Qingdao Branch,Naval Aeronautical Engineering Academy,Qingdao,266071,China;2.Avitation Technology Support Branch of NED,Beijing,100071,China)
Abstract:Design and performance analysis of jamming signal are difficult in radar jamming system,noise amplitude modulation jamming is a common used signal in the system.Taking an example of noise amplitude modulation jamming,with analyzing the principle of noise amplitude modulation,the model of noise amplitude modulation is built by simulink language.Alignment for frequency,frequency targeting error of the half-bandwidth and frequency of targeting error in more than half the bandwidth of three conditions be put under different conditions noise in the AM signal on the radar systems of interference effects.The jamming resultion is obtained in different conditions.Simulation results is satisfactory in the spot jamming condition. Keywords:noise amplitude modulation jamming;simulation;spot jamming 1 引 言
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
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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。 噪声调幅信号的数学表示式为功率谱密度可以表示为:
--f)+
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
[
]
则噪声调幅干扰信号的
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。
等于接收机中放频率特性的中心频率
-式中
-f)+
-
时,中放输出的功
噪声调幅干扰的载波频率率谱为:
0, 其他f
-
-
-
0,其他f (4)即中放输出仍包括载波和一对对称的旁频。
-
-或
f)=
此时中放输出的噪声功率谱为:
-
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---f<
式中:
0,其他f(7)
0,其他f(8)
此时,中放输出包括载波和上(或下)旁频带。
-
-<
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
所示。
图1 雷达噪声调幅干扰产生模块图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)。
图2 噪声调幅频谱图图3 示波器Scope显示结果通过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。
图4 示波器Scope2显示结果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。