1、Feb. 2014 2014 Agilent Technologies使用使用SystemVue快速使用快速使用操作實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: SystemVue軟件環(huán)境及使用操作簡(jiǎn)介 實(shí)驗(yàn)一：PD雷達(dá)系統(tǒng)仿真的建立 實(shí)驗(yàn)二：信號(hào)下載，產(chǎn)生真實(shí)信號(hào) 總結(jié)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies2SystemVue基本使用基本使用Workspace = 工作環(huán)境文件. Design = 元件 模型公式數(shù)學(xué)語(yǔ)言等的集合Sink(s) = 在設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)上收集數(shù)據(jù)的元件.Analysis = 仿真控制器或者發(fā)出運(yùn)行計(jì)算指令.Dataset = 分析結(jié)果(數(shù)據(jù)結(jié)果的索引

2、和值)Display = 以圖形或者圖表形式顯示結(jié)果. SystemVue的基本要素的基本要素: :DesignAnalysisDatasetSinkDisplay啟動(dòng)啟動(dòng)SystemVueMar. 2014 2014 Agilent Technologies3啟動(dòng)啟動(dòng) SystemVue缺省的安裝目錄結(jié)構(gòu):Try the short video demonstrations when you have time.勾選 旁的不打開(kāi)歡迎頁(yè)面選項(xiàng)避免每次打開(kāi)此頁(yè)SystemVue啟動(dòng)歡迎頁(yè)面點(diǎn)擊 Close 進(jìn)入起始頁(yè)面 Start PageMar. 2014 2014 Agilent Techn

3、ologies4起始頁(yè)面起始頁(yè)面(Getting Started Dialog)與歡迎頁(yè)面相同的視頻教程SystemVue建立的缺省用戶(hù)工作區(qū)(workspaces)目錄：點(diǎn)擊 Start Page 圖標(biāo)可以隨時(shí)回到起始頁(yè)面點(diǎn)擊 Cancel 打開(kāi)空白的工作區(qū)Cancel=打開(kāi)空白工作區(qū)OK =打開(kāi)缺省DataFlow模板工作區(qū)SystemVue起始頁(yè)面.Mar. 2014 2014 Agilent Technologies5空白工作區(qū)空白工作區(qū)工作區(qū)的名字就是 Blank -直到對(duì)工作區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)進(jìn)行命名Part Selector(元件選擇欄) ：從元件庫(kù)中選擇元件插入到原理圖中Design

4、s: 目錄下包含原理圖(Design1) 以及仿真分析控制器 (Design1 Analysis). 注: 仿真控制器的名字后的括號(hào)中 (Design1)指明了相對(duì)應(yīng)的原理圖 (Design1).可以試著更改工作區(qū)的名字，或者在工可以試著更改工作區(qū)的名字，或者在工作區(qū)目錄樹(shù)中增加其它的元件作區(qū)目錄樹(shù)中增加其它的元件在起始頁(yè)面，也可以選擇打開(kāi) RF 或者 Data Flow template(射頻或數(shù)據(jù)流模板)在這里進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies6RF Architecture Template 工作區(qū)配置為進(jìn)行射頻設(shè)計(jì)和分析工作區(qū)配置為進(jìn)行

5、射頻設(shè)計(jì)和分析. . 可以使用可以使用RF Design 元件修改原理圖設(shè)計(jì)元件修改原理圖設(shè)計(jì). . 工作區(qū)中包含了分析以及圖表工作區(qū)中包含了分析以及圖表RF Design Library:Part Selector 中的RF design庫(kù)中包含射頻設(shè)計(jì)可以使用的元件，在原理圖中不能與基帶算法元件混用注注: RF Architecture analysis (射頻架構(gòu)分析射頻架構(gòu)分析)使用使用Spectrasys仿真器仿真器Data Flow templateMar. 2014 2014 Agilent Technologies7Data Flow Template 工作區(qū)配置為基帶設(shè)計(jì)和分

6、析工作區(qū)配置為基帶設(shè)計(jì)和分析 使用算法模型庫(kù)以及其它庫(kù)，包括自己的代碼使用算法模型庫(kù)以及其它庫(kù)，包括自己的代碼. . 已經(jīng)加入了分析元件以及曲線已經(jīng)加入了分析元件以及曲線.ExamplesMar. 2014 2014 Agilent Technologies8軟件自帶的例子軟件自帶的例子點(diǎn)擊Open Examples按鈕，會(huì)自動(dòng)跳入例子目錄回到Start Page例子目錄是只讀屬性.如果做了更改，需要保存到其它如果做了更改，需要保存到其它目錄中或者拷貝到其它目錄中目錄中或者拷貝到其它目錄中Mar. 2014 2014 Agilent Technologies9常用菜單和命令常用菜單和命令當(dāng)某個(gè)

7、窗口激活時(shí)，在工具條上就的圖標(biāo)就會(huì)被激活當(dāng)某個(gè)窗口激活時(shí)，在工具條上就的圖標(biāo)就會(huì)被激活用戶(hù)界面使用用戶(hù)界面使用: : 圖標(biāo)對(duì)應(yīng)操作命令. 并不是所有的命令都有圖標(biāo). 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊物體就會(huì)出現(xiàn)命令當(dāng)鼠標(biāo)停留在圖標(biāo)按鈕上時(shí)顯示幫助信息和快捷鍵組織窗口布局原理圖圖標(biāo)幫助信息繪圖圖標(biāo) Mar. 2014 2014 Agilent Technologies10工作區(qū)控制工作區(qū)控制 在工作區(qū)最頂層(工作區(qū)名字處)鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊可以添加項(xiàng)目 或者在目錄的地方鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊也可以添加項(xiàng)目鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊目錄或者鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊目錄或者項(xiàng)目，就會(huì)出現(xiàn)菜單項(xiàng)目，就會(huì)出現(xiàn)菜單在工作區(qū)目錄樹(shù)中可以拷貝在工作區(qū)目錄樹(shù)中可以拷貝/

8、/粘粘貼各種項(xiàng)目：設(shè)計(jì)、分析、圖表、貼各種項(xiàng)目：設(shè)計(jì)、分析、圖表、公式和目錄等等公式和目錄等等鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊設(shè)計(jì)圖標(biāo)可以為設(shè)計(jì)加入新的欄目如果公式中有錯(cuò)誤，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息Mar. 2014 2014 Agilent Technologies11原理圖輸入原理圖輸入: : Data Flow設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)滑動(dòng)面板Filter By: 輸入字符，然后再點(diǎn)擊Go，尋找元件雙擊元件 對(duì)元件進(jìn)行編輯，修改名稱(chēng)，元件參數(shù)等等. 一個(gè)設(shè)計(jì)至于需要一個(gè)可用以仿真的模型符號(hào)一個(gè)設(shè)計(jì)至于需要一個(gè)可用以仿真的模型符號(hào)設(shè)計(jì)中必須包含一個(gè)設(shè)計(jì)中必須包含一個(gè)SinkSink元件收集數(shù)據(jù)元件收集數(shù)據(jù)注注： Sink元件的快捷鍵是元

9、件的快捷鍵是S ! 捕捉元件管腳或者使用線連接元件 移動(dòng)元件時(shí)，連線也移動(dòng). 按下 Alt 按鍵可以解開(kāi)元件Mar. 2014 2014 Agilent Technologies12設(shè)置設(shè)置Data Flow 仿真分析仿真分析使用缺省設(shè)置或者輸入名字.Design = 原理圖.Dataset = 數(shù)據(jù)集名稱(chēng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要設(shè)置時(shí)間和采樣參數(shù)仿真運(yùn)行后會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)集仿真運(yùn)行后會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)集 (Dataset) !所有的數(shù)值所有的數(shù)值 ( (除了除了Start Time) ) 都是聯(lián)動(dòng)的都是聯(lián)動(dòng)的. . 比如，比如，更改更改Time Spacing值時(shí)，其它數(shù)值也會(huì)跟著變化值時(shí)，其它數(shù)值也會(huì)跟著變

10、化.Mar. 2014 2014 Agilent Technologies13運(yùn)行仿真分析運(yùn)行仿真分析或者點(diǎn)擊右鍵或者點(diǎn)擊右鍵: : here:Datasets 和圖表紅色字體紅色字體 紅色的文本顏色表面發(fā)生過(guò)一些變化原理圖參數(shù)，仿真分析設(shè)置等等也許數(shù)據(jù)還是有效的有幾種方法可以運(yùn)行仿真有幾種方法可以運(yùn)行仿真: :在仿真分析窗口點(diǎn)擊在仿真分析窗口點(diǎn)擊: :或者點(diǎn)擊主窗口上的圖標(biāo)或者點(diǎn)擊主窗口上的圖標(biāo): :或者使用或者使用TuneTune窗口，選擇分析并調(diào)諧變量窗口，選擇分析并調(diào)諧變量 ( (與運(yùn)行仿真功能相同與運(yùn)行仿真功能相同):):Mar. 2014 2014 Agilent Technolo

11、gies14Datasets(數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集)運(yùn)行仿真，會(huì)自動(dòng)建立運(yùn)行仿真，會(huì)自動(dòng)建立Dataset:dataset中數(shù)據(jù)變量的中數(shù)據(jù)變量的名字與原理圖中名字與原理圖中Sink 元件的名字對(duì)應(yīng)元件的名字對(duì)應(yīng) .Sink 元件根據(jù)設(shè)置或者缺省值收集數(shù)據(jù)。也可以選擇自動(dòng)繪圖功能Spectrum Analyzer sink 自動(dòng)存儲(chǔ)Time, Phase, 和 Power.Mar. 2014 2014 Agilent Technologies15圖表圖表可以在任意目錄下添加圖表可以在任意目錄下添加圖表: :選擇類(lèi)型或者數(shù)據(jù)選擇類(lèi)型或者數(shù)據(jù): : 向?qū)Чぞ邥?huì)自動(dòng)匹配的圖表類(lèi)型和數(shù)據(jù)在圖表向?qū)е袝?huì)給出在圖

12、表向?qū)е袝?huì)給出圖表類(lèi)型和當(dāng)前可用圖表類(lèi)型和當(dāng)前可用的數(shù)據(jù)集或者公式的數(shù)據(jù)集或者公式在這里可以調(diào)整圖表屬性或者在這里可以調(diào)整圖表屬性或者點(diǎn)擊點(diǎn)擊 OK OK選擇缺省設(shè)置?？梢赃x擇缺省設(shè)置?？梢栽谝延袌D表中加入另外的數(shù)據(jù)在已有圖表中加入另外的數(shù)據(jù)或者對(duì)已有數(shù)據(jù)圖表進(jìn)行編或者對(duì)已有數(shù)據(jù)圖表進(jìn)行編輯輯也可以在數(shù)據(jù)集中直接添加圖表Mar. 2014 2014 Agilent Technologies16快速瀏覽基本的功能快速瀏覽基本的功能Design (原理圖)分析控制器DatasetSink圖表(數(shù)據(jù)顯示)Workspace(工作區(qū))Workspace 目錄樹(shù):Mar. 2014 2014 Agile

13、nt Technologies17雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生射頻發(fā)射機(jī)測(cè)量收發(fā)單元射頻接收機(jī)天線信號(hào)處理目標(biāo)目標(biāo)環(huán)環(huán)境境雷雷達(dá)反射截達(dá)反射截面雜波面雜波射頻接收機(jī)信號(hào)偵測(cè)信號(hào)處理電子戰(zhàn)信號(hào)產(chǎn)生雷達(dá)系統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)電子戰(zhàn)模型電子戰(zhàn)模型 Signal Detection EW Receiver ECM , EP, ES Direction of Arrival發(fā)射接收發(fā)射接收單元單元測(cè)量模塊測(cè)量模塊發(fā)射波形發(fā)射波形 Pulse Generator LFM NLFM BarkerCode FrankCode ZCCode Tx Front-end Rx Front-end DUC DDC DAC

14、ADC PA Filter DDS T/R Module 環(huán)境模型環(huán)境模型雷達(dá)信號(hào)處理雷達(dá)信號(hào)處理 Target RCS Clutter Jammer Interference Digital Pulse Compression (PC) Moving Target Indication (MTI) Moving Target Detection (MTD) Pulse Doppler Processing (PD) 2 Constant False Alarm Rate (CFAR) Digital Beam-forming 3D Space-Time Adaptive Processing

15、 (STAP) Step-Frequency Radar Processing Wideband Receiving Adaptive PAA系統(tǒng)系統(tǒng) Basic Tx Basic Rx Antenna Pattern Imaging Plot Detection Rate False Alarm Rate DAR/SAR PD UWB FMCW天線模型天線模型 Taylor Uniform Cos2 SFR EW PAA MIMO干擾干擾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - SystemVue軟件中的雷達(dá)設(shè)計(jì)庫(kù)軟件中的雷達(dá)設(shè)計(jì)庫(kù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -PD雷達(dá)系統(tǒng)仿真雷達(dá)系統(tǒng)仿真的建立的建立Mar. 2014 2014 A

16、gilent Technologies19在SystemVue軟件中建立PD雷達(dá)的發(fā)射/接收及信號(hào)處理單元，進(jìn)行PD雷達(dá)檢測(cè)概率指標(biāo)的仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -線性線性調(diào)頻脈沖源調(diào)頻脈沖源啟動(dòng)SystemVue，選擇Blank點(diǎn)擊菜單FileSave 或者點(diǎn)擊工具條快捷按鈕， 保存工作區(qū)名為PD_RadarMar. 2014 2014 Agilent Technologies20實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -線性調(diào)頻脈沖源線性調(diào)頻脈沖源雷達(dá)庫(kù)中的信號(hào)源類(lèi)脈沖信號(hào) 線性調(diào)頻脈沖信號(hào) (LFM)非線性調(diào)頻信號(hào) (NLFM)巴克碼(二相編碼 - Barker)恒相位編碼 (Frank, P-Code, ZC)連續(xù)波 (CW

17、)連續(xù)波調(diào)頻 (FMCW)超寬帶 (UWB)步進(jìn)頻率源SAR 源實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 線性調(diào)頻脈沖源線性調(diào)頻脈沖源在工作區(qū)目錄樹(shù)中，選中Design1原理圖設(shè)計(jì)窗口，然后在右側(cè)的Part Selector A元件庫(kù)選擇面板中，選擇Radar庫(kù)，并從Signal Source子類(lèi)中找到Radar_LFM元件，拖入到原理圖中。從Algorithm Design庫(kù)Sink子類(lèi)中找到Sink元件，拖入到原理圖中，并使用快捷圖標(biāo) 將三個(gè)元件連接起來(lái)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies22Sink元件的快捷按鍵是 S (s)點(diǎn)擊菜單工具欄中的 快捷圖標(biāo)運(yùn)行仿真從Algorith

18、m Design庫(kù)Routers/Resamples子類(lèi)中找到SetSampleRate元件，拖入到原理圖中，并設(shè)置其SampleRate參數(shù)為10e6實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 線性調(diào)頻脈沖源線性調(diào)頻脈沖源Mar. 2014 2014 Agilent Technologies23在工作區(qū)目錄樹(shù)中，鼠標(biāo)雙擊 數(shù)據(jù)集項(xiàng)目打開(kāi)數(shù)據(jù)集，從仿真結(jié)果中可以看出，數(shù)據(jù)點(diǎn)的間隔時(shí)間是100e-9，對(duì)應(yīng)的采樣率為10MHz。仿真結(jié)果為復(fù)數(shù)值，在結(jié)果顯示中列出了其實(shí)部和虛部實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -圖表和曲線圖表和曲線屬性屬性Mar. 2014 2014 Agilent Technologies24SLIDE 24New Graph

19、= 缺省圖表 (直接坐標(biāo))Wizard = 從當(dāng)前工作區(qū)任意數(shù)據(jù)集中選擇繪圖類(lèi)型/數(shù)據(jù)組合在數(shù)據(jù)集窗口，鼠標(biāo)選中S1，點(diǎn)擊右鍵，可以看到添加圖表選項(xiàng)，并選擇New Graph 圖形顯示窗口，使用鼠標(biāo)中間滾輪可以放大曲線，點(diǎn)擊圖標(biāo)欄中的 可以切換數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)志，或者是鍵盤(pán) V移動(dòng)鼠標(biāo)靠近曲線，當(dāng)鼠標(biāo)形狀變?yōu)楹谏珪r(shí)，點(diǎn)擊右鍵，可以修改顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)的形狀和大小在顯示的圖形上大致測(cè)量脈沖的重復(fù)周期和脈沖寬度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -圖表和曲線圖表和曲線屬性屬性Mar. 2014 2014 Agilent Technologies251.雙擊顯示曲線的空白處，打開(kāi)圖表屬性窗口，在Variable欄下，編輯S1為real(

20、S1)。 之后再點(diǎn)擊Add按鈕，加入另外一組數(shù)據(jù)2.再次選擇S1，點(diǎn)擊OK完成。3.再次在Variable欄下，對(duì)顯示變量進(jìn)行編輯，編輯S1為imag(S1)。點(diǎn)擊OK結(jié)束。顯示的結(jié)果經(jīng)過(guò)放大后，如圖：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -線性調(diào)頻脈沖線性調(diào)頻脈沖源參數(shù)修改源參數(shù)修改Mar. 2014 2014 Agilent Technologies261.RADAR_LFM信號(hào)源支持參差模式，可以設(shè)置不同脈沖重復(fù)周期和脈沖寬度的脈沖串。在原理圖中，使用鼠標(biāo)雙擊RADAR_LFM元件，進(jìn)行參數(shù)編輯2.點(diǎn)擊菜單工具欄中的 快捷圖標(biāo)運(yùn)行仿真，觀察結(jié)果完成后，將Radar_LFM參數(shù)恢復(fù)到原有狀態(tài)SystemVue中的元

21、件及數(shù)據(jù)類(lèi)型中的元件及數(shù)據(jù)類(lèi)型每個(gè)元件的數(shù)據(jù)類(lèi)型可以由每個(gè)元件的數(shù)據(jù)類(lèi)型可以由元件管腳的箭頭顏色可以辨元件管腳的箭頭顏色可以辨識(shí)出元件的數(shù)據(jù)類(lèi)型識(shí)出元件的數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型管腳顏色管腳顏色 管腳粗細(xì)管腳粗細(xì)模型后綴模型后綴標(biāo)量整形標(biāo)量整形 黃色黃色 細(xì)細(xì) Int 標(biāo)量標(biāo)量 浮點(diǎn)浮點(diǎn)數(shù)數(shù)( (實(shí)數(shù)實(shí)數(shù)) ) 藍(lán)色藍(lán)色 細(xì)細(xì) 變量變量 復(fù)數(shù)復(fù)數(shù) 綠色綠色 細(xì)細(xì)Cx 標(biāo)量定點(diǎn)數(shù)標(biāo)量定點(diǎn)數(shù) 洋紅色洋紅色 細(xì)細(xì) Fxp 整數(shù)矩陣整數(shù)矩陣黃色黃色 粗粗 Int_M 浮動(dòng)浮動(dòng) ( (實(shí)數(shù)實(shí)數(shù)) )矩陣矩陣藍(lán)色藍(lán)色 粗粗 _M 復(fù)數(shù)矩陣復(fù)數(shù)矩陣綠色綠色 粗粗Cx_M 包絡(luò)信號(hào)包絡(luò)信號(hào)黑色黑色 細(xì)細(xì) En

22、v 任意類(lèi)型任意類(lèi)型紅色紅色 細(xì)細(xì) 可變類(lèi)型可變類(lèi)型 青色青色 細(xì)細(xì) Mar. 2014 2014 Agilent Technologies27SystemVue中的中的信號(hào)信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換元件類(lèi)型轉(zhuǎn)換元件Mar. 2014 2014 Agilent Technologies28信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換元件庫(kù)將復(fù)數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)部和虛部?jī)陕沸盘?hào)將復(fù)數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為包絡(luò)時(shí)間信號(hào)(加上載波和時(shí)間戳)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換Mar. 2014 2014 Agilent Technologies29從Algorithm Design庫(kù)TypeConverters子類(lèi)中找到CxToEnv元件，拖入到原理圖中，連

23、接在SetSampleRate元件之后，并設(shè)置其Fc參數(shù)為2e9從Algorithm Design庫(kù)Sink子類(lèi)中分別找到Sink元件和元件和SpectrumAnalyzer元件，拖入到原理圖中，連接在CxToEnv之后，完成后的原理圖如下運(yùn)行仿真，并在數(shù)據(jù)集窗口中，選中頻譜顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示可以看出，頻譜的中心頻譜是2e9，就是CxToEnv中設(shè)置的頻譜，CxToEnv元件的作用是將基帶信號(hào)調(diào)制到載波上實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -簡(jiǎn)單的放大器模型簡(jiǎn)單的放大器模型Mar. 2014 2014 Agilent Technologies30從Algorithm Design庫(kù)Analog/RF子類(lèi)中找到Ampli

24、fier元件，拖入到原理圖中，連接在CxToEnv元件之后在工作區(qū)目錄樹(shù)中,鼠標(biāo)選中Design1原理圖，按右鍵，點(diǎn)擊從Add Equation ,在原理圖設(shè)計(jì)中加入公式頁(yè)面。點(diǎn)擊原理圖右下角的Equation中，進(jìn)入公式編輯窗口，加入公式Gain=1000，回到原理圖頁(yè)面，修改放大器增益為變量Gain實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 雷達(dá)目標(biāo)模型雷達(dá)目標(biāo)模型雷達(dá)方程:2224rttrmax3nminG PG F FR() P SNR)tt4(L目標(biāo)的雷達(dá)反射截面對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)有非常重要的影響目標(biāo)的 RCSRCS：雷達(dá)反射截面Es: 雷達(dá)在目標(biāo)處的照射場(chǎng)強(qiáng)Eo: 目標(biāo)在接收天線處的散射場(chǎng)強(qiáng)R: 雷達(dá)和目標(biāo)之間的距離

25、Mar. 2014 2014 Agilent Technologies31實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 雷達(dá)散射截面模型雷達(dá)散射截面模型雷達(dá)散射截面(RCS): 雷達(dá)回波的有效面積通常使用統(tǒng)計(jì)分布描述RCS的抖動(dòng)類(lèi)型: Const Value, Uniform PDF, Gaussian PDF, Rayleigh PDF, LogNormal PDF, Exponential PDF, Weibull PDF, ChiSquared PDF, Gamma PDF, Beta PDF, F PDF, Binomial CDF, Poisson CDFMar. 2014 2014 Agilent Techno

26、logies32實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 目標(biāo)回波模型目標(biāo)回波模型描述雷達(dá)接收天線處的目標(biāo)回波特性，包含RCS, 多普勒, 延時(shí), 衰減及傳播特性RCS抖動(dòng)類(lèi)型: Swirling 0, I, II, III, IV回波: u(t 2R0/c) exp(j2(fc+fd)t) exp(-j4fcR0 /c) A k u(t): 發(fā)射機(jī)信號(hào) R0: 目標(biāo)距離 v: 目標(biāo)徑向速度 c: 光速 fc: 載波頻率 多普勒頻率 fd : 2 v fc / c k: 自由空間傳播常數(shù) : RCS抖動(dòng) A: 除空間傳播損耗外的衰減Mar. 2014 2014 Agilent Technologies33實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -

27、 目標(biāo)回波模型目標(biāo)回波模型回波方程: u(t 2R0/c) exp(j2(fc+fd)t) exp(-j4fcR0 /c) A k RADARTargetIncludeProp=YES IncludePropDurationTime=1e-3s DurationTimeTStep=100e-9s 1/fsRCS_VB=1.0RCS_VA=1.0RCS_Type=Swerling 0 RCS_TypeVt=60 VtAttenuation=1Distance=60000 DistanceRF_Freq=1e+9Hz RF_FreqRADAR_Target_1衰減RCS傳播特性多普勒f(shuō)c+fd延時(shí)

28、Swerling 0 : 恒定RCS (目標(biāo)沒(méi)有抖動(dòng)).Swerling I 和 Swerling II: 2(Chi-square)2自由度概率密度分布Swerling I 每次掃描中目標(biāo)的變化是獨(dú)立的Swerling II 每個(gè)脈沖目標(biāo)的變化是獨(dú)立的Swerling III 和 Swerling IV: 2(Chi-square)4自由度概率密度分布Swerling III每次掃描中目標(biāo)的變化是獨(dú)立的Swerling IV每個(gè)脈沖目標(biāo)的變化是獨(dú)立的 Mar. 2014 2014 Agilent Technologies34在原理圖中，使用鼠標(biāo)選中雙線框的元件，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Open-M

29、odel/Subcircuit就可以看到底層電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 目標(biāo)回波模型目標(biāo)回波模型從Radar Parts庫(kù)Environmen子類(lèi)中找到Radar_Target元件，拖入到原理圖中，連接在Amplifier元件之后。在Equation頁(yè)面加入公式Mar. 2014 2014 Agilent Technologies35Gain=1000;PRI=10e-3;PulseWidth=10e-6;BB_SamplingRate=10e6;fs=BB_SamplingRate;RF_Freq=2e9;SamplesPerPulse=PulseWidth*fs;PRI_Num=floor(PRI

30、*fs);f0=0;Distance=60e3;Vt=60;RCS_Type=0;DurationTime=PRI;IncludeProp=1;編輯RADAR_Target元件參數(shù)，將變量賦給參數(shù)，完成后的元件如圖所示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 目標(biāo)回波模型目標(biāo)回波模型在RADAR_Target元件之后，加入Sink元件，運(yùn)行仿真，觀察經(jīng)過(guò)目標(biāo)模型后的波形Mar. 2014 2014 Agilent Technologies36實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 匹配濾波器和脈沖壓縮匹配濾波器和脈沖壓縮使用DFT / IDFT進(jìn)行頻域?yàn)V波 Y(w) = S() H() y(t) = IDFT( Y() )加窗 Y() = S

31、() H() W() 控制旁瓣 主瓣擴(kuò)展DFTDFTDFTIDFTDFTs(t)windowW()S()reverse / conjugatex(t)h(t) = x*(TM-t)H()y(t)Y()匹配濾波器 h(t) = x*(TM-t) s(t): 接收信號(hào) 輸出: y(t) = s(t) 卷積 h(t)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies37實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 匹配濾波和脈沖壓縮匹配濾波和脈沖壓縮匹配源脈沖壓縮匹配濾波+脈沖壓縮windowingIFFTMar. 2014 2014 Agilent Technologies38實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 -匹配濾波和脈沖壓

32、縮匹配濾波和脈沖壓縮在RADAR_Target元件之后，如下圖所示，加入Amplifier，Demod，RectToCx，Radar_MatchSrc，Radar_PC及Sink元件。Radar_MatchSrc輸入端連接到LFM的輸出，如圖設(shè)置元件參數(shù)，將Sink元件設(shè)為收集Samples數(shù)據(jù)，12000-1點(diǎn)，運(yùn)行仿真，觀察經(jīng)過(guò)脈沖壓縮后的波形Mar. 2014 2014 Agilent Technologies39實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 - 脈沖多普勒脈沖多普勒 (PD) 模型模型從底層電路可以看出，先進(jìn)行MTI，之后在進(jìn)行MTDMTI 降低雜波 指示動(dòng)目標(biāo)存在MTD 速度 接近/遠(yuǎn)離 多目標(biāo)實(shí)驗(yàn)實(shí)

33、驗(yàn)1 - 檢測(cè)檢測(cè)平均律: xn = | cn |平方律: xn = | cn |2對(duì)數(shù)平方律: xn = ln( | cn |2 )cn: 距離多普勒矩陣中的復(fù)數(shù)單元值xn : 檢測(cè)后的距離多普勒矩陣中的實(shí)數(shù)單元值如果xn 門(mén)限 T 檢測(cè)到目標(biāo)cnxn實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 恒虛警率恒虛警率 (CFAR) 檢測(cè)檢測(cè)虛警是由于：噪聲，雜波，干擾引起的 Neyman-Pearson 準(zhǔn)則 設(shè)定常數(shù) PFA, ，最大化 PD PFA: 虛警概率 PD: 檢測(cè)概率CFAR 檢測(cè): 指定檢測(cè)類(lèi)型和PFA, 在每一個(gè)單元xn計(jì)算 門(mén)限 如果 xn function(T) 目標(biāo)檢測(cè), 返回 xn;否則 沒(méi)有目標(biāo), 返

34、回0 會(huì)發(fā)生虛假檢測(cè)，希望虛警率 PFACFAR類(lèi)型 CA SOCA GOCA Clutter mapRADARCFARBeta=1.0Alpha=1.0Pf=1e-6Threshold=PfDetector_Type=SquareGuardCell=4ReferenceCell=32CellSize=4000 PRI_NumCFAR_Type=CACFAR實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 測(cè)量測(cè)量檢測(cè)概率 PD = 成功檢測(cè)數(shù)/總測(cè)試數(shù)目虛警率 PFA = 虛警數(shù)目/總測(cè)試數(shù)目實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 PD雷達(dá)檢測(cè)概率仿真雷達(dá)檢測(cè)概率仿真在SystemVue軟件界面中，點(diǎn)擊快捷圖標(biāo)，進(jìn)入起始頁(yè)面，在起始頁(yè)面中打開(kāi)例子目錄選擇R

35、adarPDRADAR_Performance子目錄打開(kāi)PDRADAR_DetectionProbability_AWGN.wsv工作區(qū)觀察原理圖，Equation，Parameter，運(yùn)行仿真了解Sweep的使用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 -信號(hào)下載信號(hào)下載(需要儀表需要儀表)在前面的實(shí)驗(yàn)中，完成了信號(hào)的建立。當(dāng)有安捷倫測(cè)試儀表的時(shí)候，就可以將仿真數(shù)據(jù)下載到測(cè)試儀表中，產(chǎn)生真實(shí)信號(hào)。Mar. 2014 2014 Agilent Technologies45典型的安捷倫信號(hào)源儀表頻率范圍：100 kHz 至 20, 31.8或44 GHz內(nèi)部基帶發(fā)生器射頻帶寬：80MHz外部IQ調(diào)制器射頻帶寬：高達(dá)2GHz波

36、形回放存儲(chǔ)器：最高64M樣點(diǎn)E8267D矢量信號(hào)發(fā)生器M8190寬帶任意波信號(hào)發(fā)生器14比特/ 8G采樣 或12比特/12 G樣點(diǎn)每通道128M或者2G樣點(diǎn)存儲(chǔ) 5 GHz模擬帶寬高達(dá) 80 dBc SFDR內(nèi)部數(shù)字上變頻支持多段波形存儲(chǔ)與回放實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 -信號(hào)下載信號(hào)下載(E8267D)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies46E8267D矢量信號(hào)發(fā)生器網(wǎng)絡(luò)連接E8267D信號(hào)發(fā)生示意圖實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 -信號(hào)下載信號(hào)下載(M8190A)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies47E8267D PSG 基帶IQ寬帶外部調(diào)制器雙通道模式，IQ兩路基帶輸出單通道模式 (基帶射頻)E8257 PSG基帶射頻外部混頻器/上變頻器SystemVue軟件使用M8190A 嵌入式計(jì)算機(jī)或者通過(guò) PCIe控制卡連接實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 -信號(hào)下載信號(hào)下載(M8190A)Mar. 2014 2014 Agilent Technologies48E8267D PSG 基帶IQ寬帶外部調(diào)制器雙通道模式，IQ兩路基帶輸出單通道模式 (基帶射頻)E8257 PSG基帶射頻外部混頻器/上變頻器Syst