Modelado de sistemas de radar con MATLAB

Día 1 de 2

Trabajar con Radar Toolbox

Objetivo: Comprender los temas del curso, incluida una visión general de un modelo de sistema de radar que se desarrollará en diferentes niveles de fidelidad a medida que avance el curso.

• Introducción a los productos ya citados, con énfasis en Radar Toolbox 
• Introducción al flujo de trabajo de diseño de radares 
• Introducción al modelo de radar de búsqueda y seguimiento que se utilizará como ejemplo

Ingeniería de sistemas de radar

Objetivo: Aprenda cómo usar la app Radar Designer para caracterizar, analizar y evaluar los requisitos del sistema de radar.

• Evaluar la ecuación del radar y el rendimiento con respecto a las métricas en nivel de sistema 
• Calcular las ganancias y pérdidas del sistema, SNR, potencia de transmisión, alcance máximo y otros parámetros clave del diseño de radares 
• Analizar el rendimiento de detección en diversas condiciones ambientales 
• Descubrir las ventajas y desventajas de la ingeniería de procesamiento de señales y datos para garantizar que se cumplen los requisitos 
• Representar SNR frente al alcance en una gráfica de colores 
• Generar código de MATLAB desde la app

Creación de escenarios de radar

Objetivo: Aprenda cómo utilizar Radar Toolbox para crear un escenario realista que puede utilizarse para evaluar el diseño preliminar de un sistema de radar y también para realizar simulaciones en nivel de sistema.

• Modelar SNR, movimiento y orientación de plataformas y objetivos de radar 
• Crear y guardar escenarios de radar con plataformas y emisores 
• Representar trayectorias de datos de validación ground-truth, detección de objetos y niveles de potencia en un escenario de radar

Modelado y simulación de radares

Objetivo: Convierta un diseño preliminar de radar en un modelo estadístico. Aprenda a generar detecciones, seguimientos y detecciones agrupadas a partir del modelo. Implemente un flujo de trabajo para pasar directamente de un modelo estadístico a un modelo en el nivel de señal.

• Convertir un diseño preliminar en parámetros de modelos estadísticos 
• Ejecutar un modelo estadístico para generar detecciones y seguimientos 
• Utilizar el transceptor de radar para pasar de un modelo estadístico a un modelo en el nivel de señal 
• Validar los resultados entre distintos niveles de abstracción de modelado

Procesamiento de datos y señales de radar

Objetivo: Genere detecciones a partir de simulaciones en el nivel de señal. Estime los parámetros de la señal recibida, incluida dirección de llegada, alcance, ángulo y respuesta Doppler. Configure un seguidor multiobjetivo y realice un seguimiento adaptativo.

• Visión general del procesamiento de datos y señales de radar 
• Obtener las propiedades de las señales recibidas, como respuesta del filtro adaptado, respuesta del procesador de amplitud, dirección de llegada, alcance, ángulo y respuesta Doppler 
• Implementar un algoritmo de detección de tasa de falsa alarma constante (CFAR) 
• Crear, eliminar y gestionar seguimientos multiobjeto. Obtener la posición y velocidad de los objetos.

Día 2 de 2

Diseño de arreglos de antenas

Objetivo: Diseñe y analice antenas de arreglos en fase.

• Generar patrones de radiación para antenas de arreglos en fase lineales, planas y conformales con la app Sensor Array Analyzer 
• Diseñar arreglos con arquitecturas de subarreglos 
• Sintetizar un arreglo para que coincida con un patrón conocido
• Modelar las señales de transmisión y recepción a través de arreglos de antenas 

Procesamiento de señales espaciales

Objetivo: Integre la conformación de haces y la estimación de la dirección de llegada (DOA) para mejorar la intensidad de la señal deseada y reducir el impacto de las fuentes de interferencia. Ángulo de estimación de parámetros, Doppler

• Modelar conformadores de haces de banda estrecha y de banda ancha 
• Implementar la estimación de la dirección de llegada

Modelado del entorno de radar

Objetivo: Aprenda a ampliar la fidelidad del modelo en el nivel de señal en toda la gama de componentes de escenario y el sistema de radar.

• Modelar objetivos puntuales y objetivos de retrodispersión con un RCS dependiente del ángulo 
• Modelar la propagación en espacio libre, atmosférica y de dos rayos, ecos parásitos e inhibidores de señal 
• Altímetro de radar 

Patrones de antenas y acoplamiento mutuo

Objetivo: Aprenda a generar patrones de antena y modelar el acoplamiento mutuo en un arreglo.

• Generar patrones de antenas con las apps Antenna Designer y Antenna Array Designer 
• Modelar arreglos con elementos personalizados 
• Calcular el acoplamiento mutuo en arreglos pequeños, medianos y grandes

Bibliotecas de formas de onda para radares multifunción

Objetivo: Seleccione parámetros de forma de onda y cree una biblioteca de formas de onda ágiles.

• Utilizar la app Pulse Waveform Analyzer para diseñar formas de onda de radar 
• Crear una biblioteca de formas de onda para utilizar en un radar multifunción 
• Implantar modelos ágiles de PRF, frecuencia y dirección del haz