【雷达】基本的雷达和干扰机仿真附Matlab代码

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，擅长数据处理、建模仿真、程序设计、完整代码获取、论文复现及科研仿真。

🍎 往期回顾关注个人主页：Matlab科研工作室

🍊个人信条：格物致知,完整Matlab代码及仿真咨询内容私信。

🔥 内容介绍

雷达作为一种通过发射电磁波并接收反射回波来探测目标的电子设备，在军事、航空航天、气象等领域发挥着关键作用。而干扰机则是通过发射特定信号，扰乱雷达对目标的探测和跟踪，降低其作战效能的设备。对雷达和干扰机进行仿真，是研究两者对抗机制、评估雷达抗干扰性能及优化干扰策略的重要手段。下面将从基本原理、仿真模型构建、仿真流程及结果分析等方面，介绍基本的雷达和干扰机仿真。

基本雷达仿真原理

雷达的基本组成与工作流程

基本雷达主要由发射机、接收机、天线、信号处理器等部分组成。其工作流程为：发射机产生特定波形的高频电磁波，经天线辐射到空间；电磁波遇到目标后反射，部分反射信号被雷达天线接收，送入接收机进行放大、混频等处理，得到中频信号；信号处理器对中频信号进行处理，提取目标的距离、速度、方位等信息。

雷达信号模型

雷达信号处理

雷达信号处理的核心是从含有噪声和干扰的回波信号中提取目标信息。主要处理步骤包括：

• 脉冲压缩：对于大时宽 - 带宽积信号（如线性调频信号），通过匹配滤波实现脉冲压缩，提高距离分辨率。

• 动目标显示（MTI）：抑制固定杂波，保留运动目标回波。

• 恒虚警率（CFAR）检测：在噪声和杂波环境下，自动调整检测阈值，保证虚警率恒定，提高目标检测的可靠性。

• 参数估计：对检测到的目标，估计其距离、速度、方位等参数。

基本干扰机仿真原理

干扰机的分类与干扰方式

干扰机按干扰方式可分为压制性干扰和欺骗性干扰。

• 压制性干扰：通过发射强功率噪声或调制信号，淹没目标回波，使雷达无法检测到目标。常见的有噪声调频干扰、噪声调幅干扰等。

• 欺骗性干扰：发射与目标回波相似的信号，使雷达产生错误的目标信息，如距离欺骗、速度欺骗、角度欺骗等。

干扰信号模型

干扰对雷达的影响

干扰信号进入雷达接收机后，会与目标回波信号、噪声叠加，影响雷达的检测性能。压制性干扰会提高雷达的检测门限，降低目标检测概率；欺骗性干扰会导致雷达产生虚假目标，干扰其对真实目标的跟踪。

雷达和干扰机仿真模型构建

仿真场景设置

根据仿真需求，设置雷达和目标的位置、运动参数，以及干扰机的位置、干扰方式和参数等。例如，可设置一个雷达站固定不动，多个运动目标在一定范围内运动，干扰机位于某一位置对雷达实施干扰。

信号产生模块

• 雷达信号产生：根据设定的雷达参数（如载波频率、脉冲重复频率、脉冲宽度、信号幅度等），生成雷达发射信号。

• 目标回波产生：根据目标的位置、速度、RCS 等参数，生成目标回波信号，并加入噪声。

• 干扰信号产生：根据干扰机的类型和参数，生成相应的干扰信号。

信号传播与接收模块

模拟电磁波在空间的传播过程，包括信号的衰减（与距离的平方成反比）、多径效应等。雷达接收模块接收目标回波信号、干扰信号和噪声，进行混频、放大等处理，得到中频信号。

信号处理与分析模块

对接收的中频信号进行处理，包括雷达的信号处理和干扰效果分析。雷达信号处理如前所述，干扰效果分析主要通过计算雷达的检测概率、虚警概率、目标参数估计误差等指标来评估。

仿真流程与结果分析

仿真流程

1. 初始化参数：设置雷达参数（载波频率、脉冲重复频率、发射功率等）、目标参数（初始位置、速度、RCS 等）、干扰机参数（干扰类型、发射功率、干扰带宽等）、环境参数（噪声功率等）。

1. 信号生成：生成雷达发射信号、目标回波信号、干扰信号。

1. 信号传播与接收：模拟信号传播过程，接收混合信号（目标回波 + 干扰 + 噪声）。

1. 信号处理：对接收信号进行雷达信号处理和干扰效果分析。

1. 结果输出：输出目标检测结果、参数估计结果、干扰效果评估指标等。

结果分析

通过仿真结果，可以分析不同干扰类型和参数对雷达性能的影响。例如，在压制性干扰下，随着干扰功率的增加，雷达的检测概率会降低；在欺骗性干扰下，雷达会出现虚假目标，且虚假目标的参数与干扰参数有关。同时，也可以评估雷达抗干扰措施的有效性，如采用频率捷变技术可以对抗窄带干扰，提高雷达的抗干扰能力。

仿真工具与实现

常用的雷达和干扰机仿真工具包括 MATLAB、Simulink、SystemVue 等。以 MATLAB 为例，可以利用其信号处理工具箱、通信工具箱等，构建雷达和干扰机的仿真模型，实现信号的生成、处理和分析。通过编写脚本或搭建 Simulink 模型，可直观地展示雷达与干扰机的工作过程和对抗效果。

基本的雷达和干扰机仿真是研究雷达抗干扰技术和干扰策略的重要手段，通过建立合理的仿真模型，设置不同的仿真场景和参数，可以深入了解雷达与干扰机的工作原理和对抗机制，为实际的雷达系统设计和干扰设备研制提供理论支持和参考。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 韦乃棋,王志云,韩壮志.基于Matlab的火控雷达噪声压制性干扰仿真研究[J].科学技术与工程, 2009(17):5.DOI:10.3969/j.issn.1671-1815.2009.17.059.

[2] 齐善明,刘金伟.某型有源雷达干扰弹压制区的计算与仿真[J].舰船电子工程, 2010(8):4.DOI:10.3969/j.issn.1627-9730.2010.08.032.

[3] 王桃桃.基于Matlab/Simulink的机载相控阵雷达系统的仿真研究[D].南京航空航天大学,2014.

📣 部分代码

🎈 部分理论引用网络文献，若有侵权联系博主删除

 👇 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料 

🏆团队擅长辅导定制多种科研领域MATLAB仿真，助力科研梦：

🌈 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化、背包问题、 风电场布局、时隙分配优化、 最佳分布式发电单元分配、多阶段管道维修、 工厂-中心-需求点三级选址问题、 应急生活物质配送中心选址、 基站选址、 道路灯柱布置、 枢纽节点部署、 输电线路台风监测装置、 集装箱调度、 机组优化、 投资优化组合、云服务器组合优化、 天线线性阵列分布优化、CVRP问题、VRPPD问题、多中心VRP问题、多层网络的VRP问题、多中心多车型的VRP问题、 动态VRP问题、双层车辆路径规划（2E-VRP）、充电车辆路径规划（EVRP）、油电混合车辆路径规划、混合流水车间问题、 订单拆分调度问题、 公交车的调度排班优化问题、航班摆渡车辆调度问题、选址路径规划问题、港口调度、港口岸桥调度、停机位分配、机场航班调度、泄漏源定位

🌈 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类

2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类

2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测

2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类

2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

2.14 PNN脉冲神经网络分类

2.15 模糊小波神经网络预测和分类

2.16 时序、回归预测和分类

2.17 时序、回归预测预测和分类

2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类

2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类

方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

🌈图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

🌈 路径规划方面

旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划（EVRP）、 双层车辆路径规划（2E-VRP）、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻

🌈 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划

🌈 通信方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配

🌈 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理+传输+分析+去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测

🌈电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电、MPPT优化、家庭用电

🌈 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀

🌈 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、SOC估计、阵列优化、NLOS识别

🌈 车间调度

零等待流水车间调度问题NWFSP 、 置换流水车间调度问题PFSP、 混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP

👇