（原創文章，轉載請與作者聯繫）
前一篇：Keysight的 SystemVue 介紹及與 ADS 區別對比
0.前言
關於SystemVue，在之前的文章已有介紹，本文主要講解它的雷達庫模型。對於雷達仿真，通常用的Matlab、Simulink等，而Keysight的這個SystemVue工具其實更加強大。
1.提供從雷達/電子戰設計到驗證和測試
W1905雷達模型庫是設計和測試雷達的仿真參考庫電子戰(電子戰)系統。它可以作爲SystemVue系統級建模的一個選項軟件。
現代雷達和電子戰系統非常複雜。他們採用具有-的複雜結構來自多個工程領域的技術，並安裝在各種各樣的平臺上如飛機、衛星和船舶跟蹤、探測和識別各種潛在目標。此外,它們必須在包括干擾、干擾/欺騙在內的多種操作環境中工作雜波和不同目標雷達截面。
爲了節省開發時間和降低成本，SystemVue雷達庫提供了110個高參數仿真模塊和90個更高級別的參考設計工作區來創建工作雷達/電子戰系統場景。這些場景可以包括雷達和電子戰信號的產生和處理，以及環境效應，如雜波、干擾、干擾、目標、仿真平臺和目標硬件的具體參數。模擬能力不僅是雷達/電子戰系統的概念，而且是完整的部署環境支持前所未有的開發速度並提供快速原型任何雷達/電子戰系統開發的能力。
而W1905雷達模型庫主要用於直接建模和仿真概念雷達/電子戰系統及其操作環境，也可用於設計、驗證和使用測試開發硬件。W1905塊集及其示例工作區用作算法和驗證雷達/電子戰在不同信號條件下的性能的建築參考設計環境場景。
通過考慮不同的環境影響，同時保持開放建模環境(MATLAB, c++， VHDL，測試設備)，可以探索雷達系統的設計具有高可靠性、快速測試和原型開發硬件的雷達/電子戰架構在多個概念操作中模擬操作結果，而不需要昂貴的戶外範圍測試或硬件模擬器。
2.新的仿真方法
“場景框架”仿真技術可以爲任何系統建模，從固定的單基地地面系統到更復雜的多基地和相控陣系統，包括多輸入多輸出(MIMO)雷達。
（1）該建模框架支持雷達發射和接收平臺以及多目標在以地爲中心的慣性(ECI)框架中的運動
（2）該框架可針對不同系統設置多個天線陣列
（3）支持複雜的雷達/電子戰場景，以及複雜的目標建模使用場景框架的模擬示例如圖1所示。
上圖的說明如下：
（1）軌跡層(淺綠色陰影部分)-在三維位置、速度和加速度空間內定位所有發射器、接收器和目標。
（2）天線層(陰影黃色)-跟蹤天線和相控陣的旋轉姿態(俯仰，偏航，滾轉)和波束形成方向。相控陣是真陣。
（3）信號層(綠色陰影部分)——傳統基帶信號處理路徑，可以包括MATLAB、c++、HDL和RF模型，以及W1905塊和儀器鏈接。
3支持應用程序
W1905雷達模型庫包括超過90個例子，可作爲設計模板和參考設計。用戶可以修改這些塊級系統來反映算法、環境和度量，而不是從頭開始
3.1 W1905雷達庫應用
（1）快速創建建議並評估可行性
（2）精確的雷達系統架構和場景分析
（3）基帶DSP硬件設計的算法參考和測試矢量生成
（4）精確降級的基帶/射頻信號產生的接收機測試
（5）雷達/電子戰測試信號的產生、處理和分析
（6）包括真實的RF效果，雜波，RCS，和直接測量目標返回波形
（7）利用現有的數學、HDL和c++算法
（8）繼續使用相同的SystemVue環境和IP進行硬件測試
（9）在設計的早期階段減少對昂貴的腔室、硬件仿真器、推杆和現場測試的需求
（10）使用模擬場景的迴歸套件減少NRE和腳本
（11）在FPGA/ASIC實現之前，通過驗證算法來節省時間
（12）使用易於重新配置的Keysight仿真工具和測試設備將項目成本降到最低
W1905雷達庫收錄了超過110個模型。表1列出了關鍵模型。此外，W1905還包括了系統Vue W1720相控陣波束形成工具包，爲相控陣和AESA架構的建模和設計提供了更深入的平臺支持。
W1905雷達模型庫提供了豐富的模型、處理模塊和測量來描述常見的雷達結構。
雷達和電子戰系統的設計使用了W1905參考模型(表1)，以及用戶自己的 (IP)。浮點c++、MATLAB和VHDL/Verilog格式中的現有模型也可以使用用戶友好的SystemVue GUI與圖形信號處理塊和塊級RF子網絡相結合。這允許在系統級集成和測試由不同人創建的組件，從而在整個開發過程中不斷地驗證性能。
4.源模型
（1）基本波形包括連續波脈衝，LFM, NLFM, FMCW，二進制相位編碼(Barker)，多相位編碼(ZCCode, Frank)，多時間，FSK，和任意PRN
（2）爲電子戰或雷達生成帶有運行參數的動態脈衝
（3）支持先進的系統，爲超寬帶，SAR, SFR，相控陣，和MIMO
（4）爲測試目的支持電子攻擊(EA)、電子戰支持(ES)和電子保護(EP)
5.目標模型
（1）包括關鍵參數
（2）目標位置(LLA)，初始距離，速度和加速度
（3）SCR，適用於單點和多點散射
（4）輻射模式，指定爲均勻、餘弦、拋物線、三角形、圓形、餘弦矩形、基座或泰勒，或從EMPro或其他電磁軟件的預模擬結果導入的用戶定義模式。
6.天線模型（Tx、Rx）
模式：
（1）搜索和跟蹤
（2）支持移動目標場景
天線模式：
（1）預定義:均勻，餘弦，拋物線，三角形，圓形，餘弦四邊形，和泰勒。
（2）用戶定義:AntennaPatternArray參數用於從EMPro等三維電磁軟件導入
掃描模式：
（1）圓形，雙向扇形掃描，單向扇形掃描，雙向光柵，單向光柵。
7.相控陣模型，Tx和Rx
模式：
（1）線性陣列
（2）2D平面陣列
陣列天線的模式：
（1）用戶定義的模式:AntennaPatternArray參數允許用戶使用UserDefinedPattern中的AntennaPatternArray來指定天線單元的任意幾何形狀。
（2）計算模式支持均勻，餘弦，拋物線，三角形，圓形，餘弦四邊形，和泰勒。
W1905還包括系統W1720相控陣波束形成工具包，使設計和使用相控陣的平臺支持更加深入。
8.自適應數字波束賦形
（1）在該模型中，數字波束形成體系結構允許使用以下列出的許多陣列信號處理技術來提高雷達性能
（2）接收波束的數字重定向，提高了搜索佔用率
（3）自適應取消干擾機和電磁干擾(EMI)緩解
（4）目標和干擾機的高分辨率角度估計，以提高度量精度
9.雜波建模
（1）模型相干或非相干相關雜波
（2）支持瑞利、對數正態、威布爾和K概率分佈函數;海雜波通常用於海面
（3）高斯函數，柯西函數和所有極點PSD函數
10.雷達測量
（1）基本測量:波形、頻譜和信噪比
（2）先進的測量檢測概率，誤報警概率
（3）距離、速度和加速度的參數估計
（4）天線方向圖測量
（5）距離-多普勒平面的三維圖
11.總結
本文主要介紹SystemVue雷達庫中的一些模型，如源模型、目標模型、天線模型、相控陣模型、自適應波束賦形等。通過了解這些模型，後續的雷達建模仿真將很容易理解。
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