Modélisation de systèmes radar avec MATLAB

Jour 1 sur 2

Utiliser Radar Toolbox

Objectif: Vous familiariser avec les sujets abordés dans la formation, notamment la présentation d'un modèle de système radar qui sera développé à différents niveaux de fidélité au fur et à mesure de la progression de la formation.

• Introduction aux produits répertoriés ci-dessus, plus particulièrement Radar Toolbox 
• Introduction au workflow de design de radars 
• Introduction à un modèle de radar de recherche et de pistage, qui servira d'exemple

Ingénierie de systèmes radar

Objectif: Découvrir comment utiliser l'application Radar Designer pour caractériser, analyser et évaluer les exigences d'un système radar.

• Évaluer l'équation radar et les performances par rapport aux métriques au niveau système 
• Calculer les gains et les pertes du système, la puissance d'émission, la portée maximale, le rapport signal/bruit et d'autres paramètres clés du design de radars 
• Analyser les performances de détection dans un large éventail de conditions environnementales 
• Explorer les compromis entre différentes techniques du traitement du signal et des données pour s'assurer que les exigences sont respectées 
• Tracer le rapport signal/bruit par rapport à la distance sur un graphique en feux tricolores 
• Générer du code MATLAB depuis l'application

Création de scénarios radar

Objectif: Découvrir comment utiliser Radar Toolbox afin de créer un scénario réaliste qui peut être utilisé pour évaluer un design préliminaire de systèmes radar et également exécuter des simulations au niveau système.

• Modéliser le mouvement, l'orientation et le rapport signal/bruit des plateformes et cibles radar 
• Créer et enregistrer un scénario radar contenant des plateformes et des émetteurs 
• Tracer les trajectoires de vérité terrain, les détections d'objets et les niveaux de puissance dans un scénario radar

Modélisation et simulation de radar

Objectif: Traduire un design préliminaire de radar en un modèle statistique. Apprendre à générer des détections, des détections groupées et des pistes à partir du modèle. Implémenter un workflow pour passer directement du modèle statistique à un modèle au niveau signal.

• Traduire un design préliminaire en paramètres de modèle statistique 
• Exécuter un modèle statistique pour générer des détections et des pistes 
• Utiliser l'émetteur-récepteur radar pour passer d'un modèle statistique à un modèle au niveau du signal 
• Valider les résultats entre différents niveaux d'abstraction de modélisation

Traitement des données et du signal radar

Objectif: Générer des détections à partir de simulations au niveau du signal. Estimer les paramètres du signal reçu, y compris la direction d'arrivée (DOA), la portée, l'angle et la réponse Doppler. Configurer un tracker multi-objets et effectuer un pistage adaptatif.

• Présentation du traitement des données et du signal radar 
• Obtenir les propriétés des signaux reçus, comme la réponse du filtre adapté, la réponse du processeur d'étirement, la direction d'arrivée, la portée, l'angle et la réponse Doppler 
• Implémenter un algorithme de détection de fausses alarmes à taux constant (CFAR) 
• Créer, supprimer et gérer des pistes pour plusieurs objets. Obtenir la position et la vitesse des objets.

Jour 2 sur 2

Design de réseaux d'antennes

Objectif: Concevoir et analyser des réseaux d'antennes.

• Générer des diagrammes de rayonnement pour les réseaux d’antennes linéaires, planaires et conformes avec l’application Sensor Array Analyzer 
• Concevoir des réseaux à l'aide d'architectures de sous-réseaux 
• Synthétiser un réseau en fonction d’un diagramme connu
• Modéliser les signaux d'émission et de réception dans le réseau d'antenne 

Traitement des signaux spatiaux

Objectif: Intégrer le beamforming et l'estimation basée sur la direction d'arrivée (DOA) pour améliorer la puissance du signal souhaité et réduire l'impact des sources d'interférence. Angle d'estimation de paramètres, Doppler

• Modéliser des beamformers à bande étroite ou large 
• Implémenter l’estimation de la direction d’arrivée

Modélisation d'environnements radar

Objectif: Découvrir comment étendre la fidélité du modèle au niveau du signal à travers un ensemble de composants de système radar et de scénario.

• Modéliser des cibles ponctuelles et rétrodiffusées avec une RCS dépendante de l'angle. 
• Modéliser la propagation en espace libre, atmosphérique et à deux rayons, le fouillis et les interférences des brouilleurs 
• Altimètre radar 

Diagrammes de rayonnement d'antennes et couplages mutuels

Objectif: Apprendre à générer des diagrammes de rayonnement d’antennes et à modéliser le couplage mutuel dans un réseau d’antennes.

• Générer des diagrammes de rayonnement d’antennes avec les applications Antenna Designer et Antenna Array Designer 
• Modéliser des réseaux d'éléments spécifiques 
• Calculer le couplage mutuel dans les réseaux de taille petite, moyenne et grande

Bibliothèques de formes d'onde pour un radar multifonction

Objectif: Sélectionner les paramètres de forme d'onde et créer une bibliothèque de formes d'onde agile.

• Utiliser l'application Pulse Waveform Analyzer pour concevoir des formes d'onde radar 
• Créer une bibliothèque de formes d'onde qui peut être utilisée dans un radar multifonction 
• Implémenter des modèles agiles de PRF (fréquence de répétition des impulsions), fréquence et orientation du faisceau