【雷达通信】基于距离角度解耦法MIMO-OFDM雷达波束形成附matlab代码

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。

🍎个人主页：Matlab科研工作室

🍊个人信条：格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法  神经网络预测 雷达通信  无线传感器

信号处理 图像处理 路径规划 元胞自动机 无人机  电力系统

⛄ 内容介绍

雷达是现代兵器系统的关键传感器，能够全天时全天候远距离检测目标，这是其

它任何传感器都不具备的能力。随着现代兵器系统对雷达依赖的增加电子战

（Electronic Warfare, EW）的重要性日益凸显，电子支援措施（Electronic Support

Measure, ESM）系统是电子战的一个分支，电子支援措施系统的功能是截获雷达信号​并分析截获到的数据来估计雷达的电子战性能。截获接收机如电子攻击（Electronic  Attack, EA）、反辐射导弹（Anti Radiation Missiles, ARMs）、电子作战支援（ElectronicWarfare Support, ES）在现代战场对雷达构成严重的威胁。为了顺利执行目标检测、跟踪的任务同时隐藏自身不被攻击，现代雷达需要采取各种技术如功率管理、宽工作带宽、频率捷变、先进的波束扫描方式来对抗敌方截获接收机。这种类型的雷达被称为低截获概率雷达[1]。

实现低截获的方法分为两类，一，采用具有低截获性能的新体制雷达。二，采用

大时宽带宽积波形、波形捷变、频率捷变、功率管理、先进的波束扫描方式等。

本文从新体制雷达及其波形设计两方面来实现雷达的低截获性能，同时解决新体

制雷达带来的矛盾。新体制雷达包括 MIMO 雷达、OFDM 雷达、频率分集阵列雷达。MIMO 雷达采用多个发射阵元多个接收阵元，所有发射阵元发射的波形可以是相互正交的也可以是部分相关的，发射波形的相关程度越低，辐射能量在空域各个方向分布越均匀。当相关程度最小，即各阵元发射相互正交的波形时，辐射能量在空域各个方向分布相同，表现为发射波束图在各个方向的值相同。因为总的辐射能量一定，当在空域各个方向辐射能量相同时，也就是在空域各个方向辐射能量的最大值最小，这样有利于雷达实现低截获

⛄ 部分代码

% 信号模型推导的参考文献

% Range-Angle dependent transmit beampattern synthesis for 

% linear frequency diverse arrays

% 论文 基于距离-角度解耦的波束形成 部分  载频未优化的发射波束

clear

clc

%%    Given Variables Values      %%

% theta = -90:90;

theta = -90:0.1:90;

% r = linspace(100e3,120e3,181);

r = linspace(100e3+13,100e3+27,1801);

% r = linspace(100e3+13,100e3+27,361);

deltaf = 30e6;              % 发射波束的距离周期10米

M = 5;

f0 = 3e9;

c0 = 3e8;

lambda = c0/f0;              % 基于距离补偿法的波束形成 接收阵元间距 参考阵元载频波长的一半

% lambda = c0/(f0+(M-1)*deltaf);

d = 0.5*lambda;

%%  fig 2a

% 法二 按定义计算AF %

af = zeros(length(theta),length(r));

afhe = zeros(length(theta),length(r));

for m = 1:M

    for ii = 1:length(theta)

        for jj = 1:length(r)

            af(ii,jj) = exp(-1i*(2*pi*f0*(m-1)*d*sind(theta(ii))+2*pi*(m-1)^2*deltaf*d*sind(theta(ii))-2*pi*(m-1)*deltaf*r(jj))/c0);

        end

    end

    afhe = af+afhe;

end

afhe = abs(afhe);

afhe = afhe/max(max(afhe));

% figure

% mesh(r*1e-3,theta,afhe)

% axis tight

% % xlabel('Slant range')

% % ylabel('Incidence angle[deg.]')

% % zlabel('transmit beampattern')

% xlabel('斜距[km]')

% ylabel('入射角[^o]')

% zlabel('归一化发射波束图')

figure

imagesc(r*1e-3,theta,afhe)

axis tight

xlabel('斜距[km]')

ylabel('入射角[^o]')

zlabel('归一化发射波束图')

colorbar('Ticks',[0.2,0.4,0.6,0.8,1])

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]刘兰喜. MIMO-OFDM雷达正交波形波束形成方法研究[D]. 西安电子科技大学.

❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

❤️部分理论引用网络文献，若有侵权联系博主删除