距离多普勒响应

产生距离多普勒响应的好处

在距离-多普勒域可视化信号可以帮助你直观地理解目标之间的联系。从距离多普勒地图,你可以:

  • 看看目标有多远,它们接近或后退的速度有多快。

  • 区分以不同速度、不同距离移动的目标,特别是:

    • 如果发射机平台是静止的,则距离多普勒图显示零多普勒下静止目标的响应。

    • 对于相对于发射机平台移动的目标,距离多普勒图显示在非零多普勒值处的响应。

您还可以以非可视方式使用距离多普勒响应。例如,您可以在距离多普勒域中执行峰值检测,并使用该信息解决FMCW雷达系统的距离多普勒耦合。

万博1manbetx支持距离多普勒处理

你可以使用分阶段。RangeDopplerResponse目标来计算和可视化输入数据的距离-多普勒响应。该目标在快速时间内进行距离处理,然后在慢时间内进行多普勒处理。对象配置和语法通常取决于雷达系统的类型。

脉冲雷达系统

该程序通常用于为脉冲雷达系统产生距离多普勒响应。(在线性调频脉冲的特殊情况下,该程序在FMCW雷达系统是另一种选择。)

  1. 创建一个分阶段。RangeDopplerResponse对象,设置测距法财产“匹配过滤器”

  2. 自定义这些特性,或接受其中任何特性的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 多普勒处理用FFT的长度

    • 多普勒加权窗口的特征(如果有的话)

    • 径向速度或多普勒频移频率方面的多普勒域输出首选项。(如果选择径向速度,还应指定信号载波频率。)

  3. 整理数据,x,变成一个矩阵。这个矩阵中的列对应于分离的、连续的脉冲。

  4. 使用绘图仪响应绘制距离多普勒响应或获取代表距离-多普勒响应的数据。包括x调用时,在语法中匹配过滤器系数绘图仪响应

例如,请参见参考页或目标的距离-速度响应模式

FMCW雷达系统

此程序通常用于为FMCW雷达系统产生距离多普勒响应。您也可以将此程序用于使用线性FM脉冲信号的系统。对于脉冲信号,您通常使用拉伸处理来消除信号的模糊。

  1. 创建一个分阶段。RangeDopplerResponse对象,设置测距法财产“德契普”

  2. 自定义这些特性,或接受其中任何特性的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 调频扫描斜率

    • 处理器是否应该对你的信号进行解码或抽取

    • 用于距离处理的FFT的长度。该算法执行FFT以将去毛刺数据转换到拍频域,从而提供距离信息。

    • 范围加权窗口的特性(如果有的话)

    • 多普勒处理用FFT的长度

    • 多普勒加权窗口的特征(如果有的话)

    • 径向速度或多普勒频移频率方面的多普勒域输出首选项。(如果选择径向速度,还应指定信号载波频率。)

  3. 整理数据,x,变成一个矩阵,其中列对应的扫描或脉冲是分离和连续的。

    在具有三角形扫描的FMCW波形的情况下,扫描在正斜率和负斜率之间交替。然而,分阶段。RangeDopplerResponse用于处理同一斜坡的连续扫面。应用分阶段。RangeDopplerResponse对于三角形扫掠系统,请使用以下方法之一:

    • 指定一个积极扫掠坡度属性值,带有x仅对应于上行。多普勒或速度的真实值为返回或绘图仪响应情节。

    • 指定负数扫掠坡度属性值,带有x只对应向下扫描。多普勒或速度的真实值是返回或绘图仪响应情节。

  4. 使用绘图仪响应绘制距离多普勒响应或获取代表距离-多普勒响应的数据。包括x在语法中绘图仪响应。如果您的数据尚未取消加密,请在语法中包含参考信号。

有关示例,请参见绘图仪响应参考页面。

目标的距离-速度响应模式

这个例子展示了如何在使用矩形波形的脉冲雷达系统中可视化目标的速度和距离。

注:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本,请将对该函数的每个调用替换为等价的语法。例如,replacemyObject(x)具有步骤(myObject x)

在全局原点处放置一个各向同性天线单元(0, 0, 0).然后,将一个RCS为1平方米的目标放置在(5000,5000,10),距离发射机约7公里。工作(载波)频率设置为10ghz。要模拟单基地雷达,设置InUseOutputPort属性发送到真正的.计算从发射机到目标的距离和角度。

天线=分阶段。IsotropicAntennaElement (...“FrequencyRange”,[5e9 15e9]);变送器=相控变送器(“收益”,20,“InUseOutputPort”,真);fc=10e9;目标=phased.RadarTarget(“模型”,“非幸运”,...“MeanRCS”,1,“OperatingFrequency”,fc);txloc=[0;0;0];tgtloc=[5000;5000;10];天线平台=相控平台(“InitialPosition”,txloc);目标平台=分阶段平台(“InitialPosition”, tgtloc);[tgtrng, tgtang] = rangeangle (targetplatform。InitialPosition,...antennaplatform.InitialPosition);

创建一个持续时间为2μs、PRF为10 kHz的矩形脉冲波形。确定给定PRF的最大无歧义范围。使用雷达雷克波函数来确定探测目标所需的峰值功率。该目标在发射机工作频率和增益的最大明确范围内的RCS为1平方米。信噪比是基于期望的虚警率$1e^{-6}$对于非相干检测器。

波形=相控。矩形波形(“脉冲宽度”2 e-6...“输出格式”,“脉搏”,“PRF”1 e4,“NumPulses”1);c = physconst (“光速”);maxrange = c / (2 * waveform.PRF);信噪比= npwgnthresh (1 e-6 1“非相干”);Pt=radareqpow(c/fc,最大范围,信噪比,...波形。脉冲宽度,“RCS”,target.means,“收益”, transmitter.Gain);

将峰值发射功率设置为雷达雷克波

发射机。PeakPower = Pt;

创建工作频率为10 GHz的辐射器和收集器对象。创建一个自由空间路径,以便脉冲在目标之间传播。然后,创建一个接收器。

散热器=分阶段。散热器(...“PropagationSpeed”c...“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);频道=分阶段。空闲空间(...“PropagationSpeed”c...“OperatingFrequency”足球俱乐部,“TwoWayPropagation”、假);收集器=分阶段。收集器(...“PropagationSpeed”c...“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);接收器=相控。接收器前置放大器(“噪音图”0,...“EnableInputPort”符合事实的“SeedSource”,“属性”,“种子”,2e3);

在目标上传播25个脉冲。在接收器上收集回波,并将其存储在一个名为rx_puls

numPulses = 25;numPulses rx_puls = 0 (100);

模拟回路

对于n = 1: numPulses

生成波形

wf=波形();

传输波形

(wf txstatus] =发射机(wf);

向目标发射脉冲

wf =散热器(wf tgtang);

向目标发送脉冲

wf=通道(wf,txloc,tgtloc,[0;0;0],[0;0;0]);

从目标上反映出来

wf=目标(wf);

将脉冲传回发射机

wf=通道(wf,tgtloc,txloc,[0;0;0],[0;0;0]);

收集回声

wf=收集器(wf,tgtang);

接收目标回波

rx_脉冲(:,n)=接收器(wf,~txstatus);
终止

创建一个使用匹配滤波器方法的距离-多普勒响应对象。配置此对象以显示径向速度而不是多普勒频率。使用绘图仪响应绘制范围与速度的关系图。

rangedoppler =分阶段。RangeDopplerResponse (...“RangeMethod”,“匹配过滤器”,...“PropagationSpeed”c...“DopplerOutput”,“速度”,“OperatingFrequency”、fc);plotResponse (rangedoppler、rx_puls getMatchedFilter(波形))

该图显示了大约7000 m范围内的固定目标。

另见

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