AFSim仿真系统—108 接收机
注意:如果声明了一个作为极化函数的antenna_pattern_table,则对于接收到的信号,其极化在antenna_pattern_table中有对应条目且不是默认条目的,polarization_effects条目将被忽略。使用来自发射机的相关功率和频率以及提供的其他数据(无论是显式的还是默认的),使用雷达距离方程计算接收到的信号功率。默认值:如果有隐式关联的发射机(例如在WSF_RADA
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receiver
... Antenna Commands ...
antenna_ohmic_loss <db-ratio-value>
antenna_pattern <pattern-name>
antenna_pattern_table ... end_antenna_pattern_table
attenuation_model <derived-name>
attenuation ..... (attenuation is a synonym for attenuation_model)
aux_data ... end_aux_data
bandwidth <frequency-value>
beam_tilt <angle-value>
check_terrain_masking <boolean-value>
check_transmitter_masking <boolean-value>
terrain_masking_mode [ terrain_and_horizon | terrain_only | horizon_only ]
detection_threshold <db-ratio-value>
earth_radius_multiplier <value>
effective_earth_radius <length-value>
frequency <frequency-value>
wavelength <length-value>
instantaneous_bandwidth <frequency-value>
internal_loss <db-ratio-value>
noise_figure <db-ratio-value>
noise_power <power-value>
polarization [ horizontal | vertical | slant_45 | slant_135 | left_circular | right_circular | default ]
polarization_effect [ horizontal | vertical | slant_45 | slant_135 | left_circular | right_circular ] <fraction>
propagation_model <derived-name>
receive_line_loss <db-ratio-value>
electronic_protect ... end_electronic_protect
end_receiver
接收机模块定义了电磁接收机的属性,广泛应用于各种传感器和通信设备。
- antenna_ohmic_loss <db-ratio-value>
指定天线的欧姆电阻损耗,这与噪声系数和接收线损耗一起用于确定接收机的噪声功率。
默认值:0 dB(无损耗)
注意:指定antenna_ohmic_loss或receive_line_loss会触发使用替代方法来计算噪声功率。对于许多应用,应该使用internal_loss来考虑损耗。
天线增益模式
- antenna_pattern <pattern-name>
指定接收机使用的天线增益模式的名称。模式必须使用3.5.5.5天线模式antenna_pattern命令定义。
默认值:如果省略antenna_pattern和antenna_pattern_table,它们将从隐式关联的发射机中复制(如果已定义)。否则,天线增益将假定为常数1(0 dB)。
注意:如果同时指定了antenna_pattern和antenna_pattern_table,则使用最后一个指定的。
- antenna_pattern_table … end_antenna_pattern_table
允许定义频率依赖或极化和频率依赖的天线增益模式。每个命名的天线模式必须使用antenna_pattern命令定义。
频率依赖表格式:
antenna_pattern_table
frequency <frequency-value-1> <pattern-name-1>
frequency <frequency-value-2> <pattern-name-2>
...
frequency <frequency-value-n> <pattern-name-n>
end_antenna_pattern_table
极化和频率依赖表格式:
antenna_pattern_table
polarization default
frequency <frequency-value-1> <pattern-name-1>
...
polarization <polarization-type>
frequency <frequency-value-1> <pattern-name-1>
...
end_antenna_pattern_table
规则:
-
- 任何在第一个polarization条目之前出现的frequency条目假定适用于default极化。
- 未定义的极化将使用default极化的定义。
- 必须定义default极化。
算法:
-
- 如果使用极化依赖表,接收信号的极化用于定位适当的极化特定频率条目集。如果没有对应的条目,则使用default条目。
- 频率大于或等于frequency-value-m且小于frequency-value-m+1时使用pattern-name-m。
- 频率小于frequency-value-1时使用pattern-name-1。
- 频率大于或等于frequency-value-n时使用pattern-name-n。
- attenuation_model <derived-name>
- attenuation_model <base-name> …commands… end_attenuation_model
指定衰减模型。有关可用衰减模型及其配置的信息,请参见全局命令3.5.5.7衰减模型attenuation_model。
默认值:无(无衰减效果)
注意:此命令仅对接收来自非发射机信号的接收机有效。
- aux_data … end_aux_data
定义应用程序特定的“辅助数据”。
默认值:未定义辅助数据。
- bandwidth <frequency-value>
指定接收机的带宽。接收机将接受频率在以下范围内的信号: [ frequency - 1/2 bandwidth, frequency + 1/2 bandwidth ]
对于频率跳变系统,频率应设置为频率跳变范围的中心,带宽应设置为涵盖频率范围。需要注意的是,WSF目前不模拟实际的瞬时频率跳变。
默认值:如果省略此值,将使用instantaneous_bandwidth的值(如果非零)。否则假定为零。
注意:此命令不应与WSF_PASSIVE_SENSOR一起使用,因为它会从WSF_PASSIVE_SENSOR命令中隐式生成所需数据。
- beam_tilt <angle-value>
仅在定义使用多个波束的系统时使用(例如,在WSF_RADAR_SENSOR中使用多个波束)。 指定波束中心在水平面上的仰角。
默认值:如果有隐式关联的发射机(例如在WSF_RADAR_SENSOR中),则默认值为关联发射机的beam_tilt值。如果没有关联发射机或未在关联发射机中指定beam_tilt,则假定为0度。
注意:不应与antenna_tilt或:command_.articulated_part.pitch命令一起使用。
- check_terrain_masking <boolean-value>
切换地形和地平线视线的计算。可以设置为“off”以减少计算或模拟没有视线限制的传感器和通信设备。默认情况下,首先检查地平线遮蔽,然后在加载地形时进行单独的地形遮蔽检查。简单的地平线遮蔽检查假设地球是光滑的球形,任何低于海平面的物体都被遮挡。对于地下传感器,可以通过将terrain_masking_mode设置为terrain_only来禁用地平线检查。
默认值:on
- check_transmitter_masking <boolean-value>
切换发射机检查的地形和地平线视线的计算。可以设置为“off”以减少计算或模拟没有视线限制的传感器和通信设备,例如双基地传感器。
默认值:on
- terrain_masking_mode [ terrain_and_horizon | terrain_only | horizon_only ]
设置要执行的遮蔽检查模式或类型。默认情况下,启用地平线和地形遮蔽检查。
默认值:terrain_and_horizon
- detection_threshold <db-ratio-value>
指定信号被声明为可检测的信噪比。
默认值:3 dB
注意:某些系统(特别是WSF_PASSIVE_SENSOR和WSF_RADAR_SENSOR)使用其他标准来确定接收到的信号是否足以检测。在这些情况下,此命令无效,不应使用。
- earth_radius_multiplier <value>
- effective_earth_radius <length-value>
指定用于计算无线电频率信号大气折射效应的地球半径乘数或有效地球半径。
默认值:earth_radius_multiplier 1.0
注意:此命令仅对接收来自非发射机信号的接收机有效。对于涉及发射机的命令(如RF传感器或通信),应在发射机块中指定此命令。
- frequency <frequency-value>
- wavelength <length-value>
指定接收机调谐的中心频率。接收机将接受频率在以下范围内的信号: [ frequency - 1/2 bandwidth, frequency + 1/2 bandwidth ]
波长是输入频率的替代机制。结果频率计算为: frequency = speed-of-light / wavelength
默认值:如果接收机与发射机隐式关联(如单基地雷达系统),则默认值与关联发射机的频率相同。对于独立接收机,必须指定一个值。
注意:此命令不应与WSF_PASSIVE_SENSOR一起使用,因为它会从WSF_PASSIVE_SENSOR命令中隐式生成所需数据。
- instantaneous_bandwidth <frequency-value>
指定接收机的瞬时带宽。对于频率跳变或扫描系统,这将是单个跳变或扫描点期间处理的带宽。
如果未显式提供噪声功率,则此值用作计算接收机噪声功率的带宽。
默认值:如果省略此值,将使用bandwidth的值(如果非零)。否则假定为零。
- internal_loss <db-ratio-value>
用于考虑各种杂项损耗的单一数值。此值出现在分母中,用于调整信号强度:

默认值:0 dB(无内部损耗)
- noise_figure <db-ratio-value>
与天线欧姆损耗和接收线损耗一起提供一种指定接收机噪声功率的方法。
默认值:0 dB
- noise_power <power-value>
指定显式噪声功率。这是指定接收机噪声的一种机制。
- polarization [ horizontal | vertical | slant_45 | slant_135 | left_circular | right_circular | default ]
指定接收天线将接收的信号的主要极化。
默认值:default
- polarization_effect [ horizontal | vertical | slant_45 | slant_135 | left_circular | right_circular ] <fraction>
定义接收信号的指定极化将被处理的比例。这允许在接收机尝试接收与其主要极化不同的信号时覆盖默认行为。
注意:如果声明了一个作为极化函数的antenna_pattern_table,则对于接收到的信号,其极化在antenna_pattern_table中有对应条目且不是默认条目的,polarization_effects条目将被忽略。在这种情况下,假定antenna_pattern_table条目包含任何极化失配的影响。
|
rcvr/xmtr |
horizontal |
vertical |
slant_45 |
slant_135 |
left_circular |
right_circular |
default |
|
horizontal |
1.0 |
0.0 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
|
vertical |
0.0 |
1.0 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
|
slant_45 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
0.0 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
|
slant_135 |
0.5 |
0.5 |
0.0 |
1.0 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
|
left_circular |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
0.0 |
1.0 |
|
right_circular |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.0 |
1.0 |
1.0 |
|
default |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
- propagation_model <derived-name>
- propagation_model <base-name> …commands… end_propagation_model
指定传播模型。有关可用传播模型及其配置的信息,请参见全局命令3.5.5.6传播模型propagation_model。
默认值:无(无传播效果)
注意:此命令仅对接收来自非发射机信号的接收机有效。
- receive_line_loss <db-ratio-value>
指定天线与接收机之间的射频组件线损耗。与天线欧姆损耗和噪声系数一起提供一种指定接收机噪声功率的方法。
默认值:0 dB(无损耗)
注意:指定antenna_ohmic_loss或receive_line_loss会触发使用替代方法来计算噪声功率。对于许多应用,应该使用internal_loss来考虑损耗。
带宽重叠比率Bandwidth Overlap Ratio
在涉及发射机和接收机的单向交互过程中(例如通信尝试或被动传感器检测尝试),使用两者的频率和带宽来确定频率重叠的量。这产生了一个“带宽重叠比率”,即发射频谱中位于接收机带宽内的频谱量。
计算步骤
设定:
:发射机频率。
:发射机带宽。
:接收机频率。
:接收机带宽。
:发射机频谱下限。
:发射机频谱上限。
:接收机频谱下限。
:接收机频谱上限。
:有效接收机带宽。
:有效接收机带宽重叠比率。
1. 发射机频谱范围计算:
- 下限:

- 上限:

2. 确定有效接收机带宽

第二种情况处理未指定接收机带宽的情况。这是一种简化,表示只要指定的接收机频率在发射频谱内,接收机和发射机就被认为是“匹配的”。
3. 接收机频谱范围计算:
- 下限:

- 上限:

4. 确定带宽重叠比率
- 如果
或
则
- 否则:

接收机噪声的计算Receiver Noise
接收机噪声可以通过以下几种方式确定。以下是方程中使用的定义:
K:玻尔兹曼常数 (1.3806505E-23 J/deg-K)
T₀:标称环境温度 (290 deg-K)
K:接收机的(瞬时)带宽。
计算接收机噪声功率的过程
计算接收机噪声功率的过程如下。将使用满足条件的第一步的值。
1、如果指定了WSF_RADAR_SENSOR
计算噪声功率。在这些情况下,接收机噪声被视为需要确定的变量。使用来自发射机的相关功率和频率以及提供的其他数据(无论是显式的还是默认的),使用雷达距离方程计算接收到的信号功率。然后使用以下公式计算噪声功率:

2、如果指定了noise_power
使用定义的值。
3、如果无法确定带宽
使用-160 dBW的值。
4、接收机的带宽
将定义为从instantaneous_bandwidth或bandwidth中显式指定的值。如果没有定义这些值,则无法确定带宽。
5、如果指定了noise_figure且省略了antenna_ohmic_loss和receive_line_loss
使用以下公式计算噪声功率:
![]()
6、使用“Radar Range Performance”中定义的算法计算噪声功率
Lamont V. Blake, 1986, Artech House, Inc., 第4章。
天空噪声温度的贡献
由于天线的天空温度贡献 (Tant = 天线指向角度引起的天空温度):

由于接收线损失的噪声温度贡献:
![]()
由于接收机的噪声温度贡献:
![]()
总系统温度:
![]()
然后计算噪声功率为:
![]()
这些步骤和公式帮助确定接收机噪声功率,以便在不同条件下进行准确的计算。
参见电子战模型
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