主要内容

Range-Doppler响应

产生距离多普勒响应的好处

在距离-多普勒域中可视化信号可以帮助您直观地了解目标之间的连接。从距离-多普勒图，你可以:

  • 看看目标离我们有多远，它们靠近或后退的速度有多快。

  • 区分在不同范围内以不同速度移动的目标，特别是:

    • 如果发射机平台是静止的，距离多普勒图显示静止目标在零多普勒时的响应。

    • 对于相对于发射机平台移动的目标，距离-多普勒图在非零多普勒值处显示响应。

你也可以用非视觉的方式使用距离-多普勒响应。例如，您可以在距离-多普勒域进行峰值检测，并使用该信息来解决FMCW雷达系统的距离-多普勒耦合问题。

金宝app支持距离-多普勒处理

您可以使用分阶段。RangeDopplerResponse对象来计算和可视化输入数据的距离-多普勒响应。该对象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。目标配置和语法通常取决于雷达系统的类型。

脉冲雷达系统

这个过程通常用于产生脉冲雷达系统的距离多普勒响应。(在线性调频脉冲的特殊情况下，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RangeMethod财产匹配滤波器的．

  2. 自定义这些特征，或接受其中任何一个的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 用于多普勒处理的FFT长度

    • 多普勒加权窗口的特征，如果有的话

    • 基于径向速度或多普勒频移的多普勒域输出偏好。(如果选择径向速度，还要指定信号载波频率。)

  3. 整理你的数据，x，变成一个矩阵。这个矩阵中的列对应于单独的连续脉冲。

  4. 使用plotResponse来绘制距离-多普勒反应或者一步以获得表示距离-多普勒响应的数据。包括x并在调用时匹配语法中的过滤器系数plotResponse或一步．

有关示例，请参见一步参考页或目标的距离-速度响应模式．

FMCW雷达系统

这一过程通常用于产生FMCW雷达系统的距离多普勒响应。您也可以将此过程用于使用线性FM脉冲信号的系统。对于脉冲信号，通常使用拉伸处理来解码信号。

  1. 创建一个分阶段。RangeDopplerResponse对象，设置RangeMethod财产“Dechirp”．

  2. 自定义这些特征，或接受其中任何一个的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 调频扫描斜坡

    • 处理器是否应该解码或抽取你的信号

    • 用于范围处理的FFT长度。该算法通过FFT将解码后的数据转换到拍频域，提供距离信息。

    • 用于范围加权的窗口特征(如果有的话)

    • 用于多普勒处理的FFT长度

    • 多普勒加权窗口的特征，如果有的话

    • 基于径向速度或多普勒频移的多普勒域输出偏好。(如果选择径向速度，还要指定信号载波频率。)

  3. 整理你的数据，x，变成一个矩阵，其中列对应的扫描或脉冲是分开的和连续的。

    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设计用于处理同一斜坡的连续扫描。应用分阶段。RangeDopplerResponse对于三角形扫描系统，请使用以下方法之一:

    • 指定一个积极的SweepSlope物业价值，与x只对应于上扫。多普勒或速度的真实值是一步回报或plotResponse情节。

    • 指定一个负数SweepSlope物业价值，与x只对应于下扫。多普勒或速度的真实值是一步回报或plotResponse情节。

  4. 使用plotResponse来绘制距离-多普勒反应或者一步以获得表示距离-多普勒响应的数据。包括x在调用的语法中plotResponse或一步．如果你的数据还没有被解译，也要在语法中包含一个引用信号。

有关示例，请参见plotResponse参考页面。

目标的距离-速度响应模式

打开脚本

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范围。

在全局原点处放置一个各向同性天线单元(0, 0, 0)．然后，放置一个RCS为1平方米的目标(5000、5000、10)，距离发射机约7公里。设置工作(载频)为10ghz。若要模拟单站雷达，请设置InUseOutputPort属性上的变送器真正的．计算从发射机到目标的距离和角度。

天线=相控。IsotropicAntennaElement (.．.“FrequencyRange”[5 e9 15 e9]);发射机=相控。发射机(“获得”, 20岁,“InUseOutputPort”,真正的);Fc = 10e9;目标=阶段性。RadarTarget (“模型”，“Nonfluctuating”，.．.“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=阶段性。平台(“InitialPosition”, tgtloc);[tgtrng,tgtang] = rangeangle(目标平台。InitialPosition,.．.antennaplatform.InitialPosition);

创建一个持续时间为2μs的矩形脉冲波形，PRF为10 kHz。确定给定PRF的最大无歧义范围。使用雷达方程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。信噪比是基于一个期望的假报警率1美元e ^ {6} $对于非相干探测器。

波形=相控。RectangularWaveform (“脉冲宽度”2 e-6.．.“OutputFormat”，“脉冲”，脉冲重复频率的1 e4,“NumPulses”1);C = physconst(“光速”）;maxrange = c/(2* format . prf);信噪比= npwgnthresh(1e-6,1，“非相干”）;lambda = c/target.OperatingFrequency;maxrange = c/(2* format . prf);tau =波形。脉冲宽度;Ts = 290;dbterm = db2pow(SNR - 2*transmitter.Gain);Pt = (4*pi)^3*physconst(玻耳兹曼的) * Ts /τtarget.MeanRCS /λ^ 2 * maxrange ^ 4 * dbterm;

将峰值发射功率设置为由雷达方程得到的值。

发射机。PeakPower = Pt;

创建工作在10 GHz的散热器和收集器对象。为脉冲与目标之间的传播创建一个自由空间路径。然后，创建一个接收器。

散热器=阶段性。散热器(.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);通道=分阶段。空闲空间(.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”足球俱乐部,“TwoWayPropagation”、假);收集器=阶段性。收集器(.．.“PropagationSpeed”c.．.“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);接收器=阶段性。ReceiverPreamp (“NoiseFigure”0,.．.“EnableInputPort”,真的,“SeedSource”，“属性”，“种子”2 e3);

向目标发射25个脉冲。在接收器处收集回声，并将它们存储在一个名为rx_puls．

numpulse = 25;rx_puls = 0 (100, numpulsed);

模拟循环

为n = 1: numpulse

生成波形

Wf =波形();

传输波形

[wf,txstatus] =发射器(wf);

向目标发射脉冲

Wf =散热器(Wf,tgtang);

向目标发射脉冲

Wf = channel(Wf,txloc,tgtloc，[0;0;0]，[0;0;0]);

把它反射到目标上

Wf =目标(Wf);

把脉冲传送回发射机

Wf = channel(Wf,tgtloc,txloc，[0;0;0]，[0;0;0]);

收集回声

Wf =收集器(Wf,tgtang);

接收目标回声

Rx_puls (:，n) = receiver(wf，~txstatus);
结束

创建一个使用匹配滤波器方法的距离-多普勒响应对象。配置这个物体显示径向速度而不是多普勒频率。使用plotResponse绘制距离与速度的关系。

测距多普勒=相控。RangeDopplerResponse (.．.“RangeMethod”，匹配滤波器的，.．.“PropagationSpeed”c.．.“DopplerOutput”，“速度”，“OperatingFrequency”、fc);plotResponse (rangedoppler、rx_puls getMatchedFilter(波形))

该图显示了大约7000米范围内的静止目标。

另请参阅

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