数字阵列雷达仿真系统设计

赵 亮 史小斌

(西安电子工程研究所 西安 710100)

0 引言

雷达能全天候，全天时探测目标距离、速度、方向，在国防领域的地位举足轻重。随着雷达的数字化、集成化程度和系统复杂度越来越高，雷达的性能和功能有了质的飞越，而这也使得雷达研发过程面临周期变长，成本研制花费大，各系统人员沟通困难等问题。为解决上述问题，有研究人员借鉴基于模型的系统工程(Model Based System Engineering，MBSE)思想，通过对系统需求和功能架构进行建模仿真，在物理实现前，通过虚拟仿真，提前暴露设计中问题，以模型代替文档进行传递沟通[1-2]，并提出雷达虚拟样机概念[3]，实现雷达装备由经验设计向仿真设计转变。

雷达数字化建模仿真分为功能级仿真和信号级仿真[4]，功能级仿真主要从能量角度对雷达性能进行判断，仿真速度快但精度低，信号级仿真能够模拟雷达各子系统输入输出信号的幅度和相位。信号级仿真又分为基带信号级和中频信号级，其中中频信号级可模拟雷达在频域上的处理，能对抗干扰措施、频率分集宽窄脉冲雷达等进行仿真[5]，仿真精度更高。本文基于Matlab/Simulink，以一S波段数字阵雷达为原型设计完成了一部较为完整的中频信号级数字阵列雷达仿真系统，并具体描述系统设计构建过程。最后通过分析仿真数据验证了仿真系统的可行性。该系统的实现可以给未来仿真系统的扩展以及雷达的系统设计、试验评估提供参考。

1 S波段数字阵列雷达仿真系统设计

1.1 数字阵列雷达组成

数字阵列雷达系统由天线阵列、DDS、收发模块、数字处理单元、数据处理和终端显控组成，基本组成框图如图1所示。……