一、前言

此示例演示如何以编程方式从统计雷达模型创建基于物理的雷达模型。雷达是一种感知系统，它使用天线或天线阵列来捕获射频能量，然后将其下变频和处理以提供有关雷达视野中物体的信息。接收到的信号需要同时通过信号处理子系统和数据处理子系统。

信号处理子系统的目标是将接收到的 IQ 信号转换为目标检测。数据处理子系统接受这些检测并生成与检测到的目标相对应的轨迹。信号处理子系统有助于生成当前时间场景的快照，并包括有关物体是否在覆盖范围内以及如果在覆盖范围内的信息，则包括其位置。数据处理子系统将这些快照链接在一起，以便操作员可以了解一段时间内发生的情况。除了预测目标的去向外，这有助于获得多普勒信息。仿真和建模算法和系统的雷达工程师需要跨越信号和数据处理领域的一系列抽象级别。抽象级别取决于雷达开发生命周期的阶段、所模拟场景的长度以及正在执行的工程工作类型。

在项目的早期阶段，由于正在探索设计权衡，雷达方程级别的建模可能就足够了。随着项目的进展，有必要提高模型保真度水平，从统计水平转向信号级仿真。此外，方案的长度可以决定哪个建模抽象级别有意义。例如，对于较长的场景时间（秒、分钟或更长），最好生成统计或概率雷达检测和跟踪以覆盖任务或测试跟踪和传感器融合算法。或者，对于感兴趣的事件或正在开发信号处理算法时，需要更高保真度的基于物理的仿真，包括发射波形、信号在环境中的传播、目标反射和接收阵列上的接收信号。

在此示例中，使用雷达和目标创建场景。首先，使用基于雷达方程的统计模型生成检测结果。接下来，从统计模型创建一个等效的基于物理的雷达模型。然后使用基于物理的雷达模型来模拟 IQ 信号并生成检测结果。该示例显示来自两个模型的检测是一致的。

二、、定义场景

首先，使用固定位置监视雷达定义一个场景。雷达在其视野中有三个目标。绘制雷达和目标的位置。

三、定义用于检测生成的雷达

接下来，定义一个从统计模型生成检测的机场监视雷达。机场监控雷达安装在离地面15米处。雷达传感器定义包括关键雷达参数，例如扫描类型和视场信息。radarDataGenerator根据雷达方程生成统计检测。

四、生成统计雷达检测

从雷达的全扫描生成检测，并在场景中绘制检测。

该图显示生成的检测与真实目标位置匹配。由真值标记指示的三个目标都有一个检测，该检测显示为真值标记上的叠加层。

五、定义用于 IQ 信号生成和处理的雷达

由于统计模拟令人满意，现在可以执行 IQ 信号模拟来验证信号处理算法是否正常工作。创建一个雷达收发器，该收发器根据之前配置的统计传感器产生 IQ 信号。

请注意，变量的配置更接近物理系统。产生 IQ 信号，然后您可以处理这些信号。对于此示例，实现一个简单的阈值检测器来生成检测。

六、IQ 信号和处理仿真

接下来，执行 IQ 模拟并检查处理算法是否产生与统计传感器类似的结果。请注意，生成 IQ 信号的模拟循环与生成统计检测的循环几乎相同。该循环还显示了如何处理 IQ 信号以获得检测。

该图清楚地表明，从IQ信号生成中获得的结果与从统计模型生成的结果相似。

七、总结

在此示例中，统计模型用于基于雷达方程生成雷达检测。然后，从统计模型以编程方式创建基于物理的雷达模型，并从该基于物理的雷达模型生成的 IQ 信号中导出一组新的检测。两个模型的检测结果都与基本事实非常吻合。此工作流程是快速启动和运行信号电平模型的非常方便的方法。一旦基本信号模型到位，就可以根据项目的要求进行扩展。