如何为跟踪器生成C代码

这个示例使用:

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这个例子展示了如何为处理检测和输出轨迹的MATLAB函数生成C代码。函数包含trackerGNN，但任何追踪器都可以代替。

从MATLAB代码自动生成代码有两个关键的好处:

原型可以在MATLAB环境中开发和调试。一旦MATLAB工作完成，自动生成C代码使算法可部署到各种目标。此外，还可以使用原型阶段可用的可视化和分析工具，在MATLAB环境中运行已编译的MEX文件，从而进一步测试C代码。
在生成C代码之后，您可以生成可执行代码，在许多情况下，它的运行速度比MATLAB代码快。改进后的运行时间可用于开发和部署实时传感器融合和跟踪系统。它还提供了在大量数据集上批量测试跟踪系统的更好方法。

示例说明如何修改的MATLAB代码空中交通管制支持代码生成的示例。万博1manbetx这个例子需要MATLAB Coder许可证来生成C代码。

修改并运行MATLAB代码

为了生成C代码，MATLAB Coder要求MATLAB代码以函数形式存在。此外，函数的参数不能是MATLAB类。

在本例中，空中交通管制(ATC)示例的代码已重新构造，以便trackerGNN执行传感器融合和跟踪驻留在一个单独的文件，称为tracker_kernel.m。查看此文件，了解关于代码生成所需的内存分配的重要信息。

来维持这个国家trackerGNN之间的调用tracker_kernel.m，跟踪器定义为持续的变量。

这个函数接受的单元格数组为objectDetection对象生成的fusionRadarSensor对象和时间作为输入参数。

类似地，支持代码生成的函数的输出不能是对象。万博1manbetx的输出tracker_kernel.m是:

确认轨道- A结构体数组，其中包含数量可变的轨道。
轨道数-一个整数标量。
关于当前更新时跟踪器处理的信息。

通过以这种方式重构代码，您可以重用在ATC示例中使用的相同显示工具。这些工具仍然可以在MATLAB中运行，并且不需要代码生成。

%如果定义了以前的跟踪器，清除它。清晰的tracker_kernel%用雷达和平台创建ATC场景。(场景、塔、雷达)= helperCreateATCScenario;%创建一个显示来显示真实的、测量的和跟踪的位置%客机。(戏剧、无花果)= helperTrackerCGExample (“创建显示”、场景);helperTrackerCGExample (“显示更新”、戏剧、场景、塔);

现在通过调用tracker_kernel在MATLAB函数。这个初始运行提供了比较结果的基线，并使您能够收集跟踪器在MATLAB中或作为MEX文件运行时的性能指标。

模拟和跟踪航班

下面的循环推进平台位置，直到场景结束。对于场景中的每向前一步，雷达从其视场中的目标生成探测。在雷达完成360度方位扫描后，跟踪器将更新这些探测结果。

%设置模拟以雷达的更新速度前进。场景。UpdateRate = radar.UpdateRate;%创建一个缓冲区，从雷达的全扫描收集检测。scanBuffer = {};%初始化轨道数组。跟踪= [];%为可重复的结果设置随机种子。rng (2020)%在MATLAB中分配内存用于轨道数和时间测量。numSteps = 12;numTracks = 0 (1, numSteps);runTimes = 0 (1, numSteps);指数= 0;而推进(场景)& & ishghandle(图)%对雷达当前视场的目标产生探测。[引爆器,配置]=检测(场景);scanBuffer = (scanBuffer;依据);%#ok允许缓冲区增长。当360度扫描完成时，更新轨道。如果配置。IsScanDone%更新追踪Index = Index + 1;tic [tracks, numTracks(index)， info] = tracker_kernel(scanBuffer, scenariationtime);运行时(指数)= toc;%收集MATLAB运行时数据%为下一次扫描清除扫描缓冲区。scanBuffer = {};结束%更新显示与当前的波束位置，缓冲检测，和%的轨道位置。helperTrackerCGExample (“显示更新”、戏剧、场景、塔、scanBuffer跟踪);结束

编译MATLAB函数到一个MEX文件

使用codegen函数编译tracker_kernel函数转换为一个MEX文件。您可以指定报告选项生成编译报告，其中显示在C代码生成期间创建的原始MATLAB代码和相关文件。考虑创建一个临时目录，MATLAB Coder可以在其中存储生成的文件。注意，除非你使用- o选项指定可执行文件的名称，则生成的MEX文件与原始的MATLAB文件具有相同的名称_mex附加。

MATLAB编码器要求您指定所有输入参数的属性。跟踪器使用输入为跟踪中使用的对象创建正确的数据类型和大小。数据帧之间的数据类型和大小不能改变。的示例在命令行中定义输入属性是一种简单的方法arg游戏选择。有关更多信息，请参见输入规格(MATLAB编码器)。

定义输入的属性。首先定义检测缓冲区为%包含objectDetection对象的可变大小的单元格数组。然后将第二个参数定义为simTime，它是一个标量双精度变量。dets = code .typeof(scanBuffer(1)， [inf 1]， [1 0]);compInputs = {dets scenario.SimulationTime};代码生成可能需要一些时间。h =对话框({“生成代码。这可能需要几分钟……”；完成后此消息框将关闭。}，“Codegen消息”）;%生成代码。试一试codegentracker_kernelarg游戏compInputs；关闭(h)抓我关闭(h)把(我)结束

警告:C编译器产生警告。有关更多细节，请参阅构建日志。代码生成成功(带有警告):要查看报告，打开('codegen/mex/tracker_kernel/html/report.mldatx')

运行生成的代码

现在代码已经生成，使用生成的MEX文件运行完全相同的场景tracker_kernel_mex。其他一切都保持不变。

%如果定义了以前的跟踪器，清除它。清晰的tracker_kernel_mex%分配内存用于轨道数量和时间度量numTracksMex = 0 (1, numSteps);runTimesMex = zeros(1, numSteps); / /输出%重置场景、数据计数器、绘图仪、扫描缓冲区、轨道和rng。指数= 0;重新启动scanBuffer = {};clearPlotterData(戏剧);跟踪= [];rng (2020)而推进(场景)& & ishghandle(图)%对雷达当前视场的目标产生探测。[引爆器,配置]=检测(场景);scanBuffer = (scanBuffer;依据);%#ok允许缓冲区增长。当360度扫描完成时，更新轨道。如果配置。IsScanDone%更新追踪。Index = Index + 1;tic [tracks, numTracksMex(index)， info] = tracker_kernel_mex(scanBuffer, scenariationtime);runTimesMex(指数)= toc;%收集MEX运行时数据%为下一次扫描清除扫描缓冲区。scanBuffer = {};结束%更新显示与当前的波束位置，缓冲检测，和%的轨道位置。helperTrackerCGExample (“显示更新”、戏剧、场景、塔、scanBuffer跟踪);结束

比较两次运行的结果

比较生成代码与MATLAB代码的结果和性能。下面的图比较了跟踪器在每个时间步骤中维护的轨迹数量。它们还显示了处理每个函数调用所花费的时间。

图(2)subplot(2,1,1) plot(2:numSteps, numTracks(2:numSteps)，的:“2: numSteps numTracksMex (2: numSteps),“x”。)标题(“每一步的轨道数”）;传奇(MATLAB的，墨西哥人的) grid subplot(2,1,2) plot(2:numSteps, runTimesMex(2:numSteps)*1e3);标题(“每一步的MEX处理时间”)网格包含(“时间步”) ylabel ('MEX处理时间[ms]'）