雷达数据立方体的概念

概念上的雷达数据立方体是一种方便的方式代表时空处理。构建雷达数据立方体,假设预处理将接收到的射频信号从多个脉冲跨多个数组元素复数基带样本。安排的复数基带样品在一个三维数组的大小K——- - - - - -N——- - - - - -l。

许多在相控阵雷达信号处理操作系统工具箱™软件对应处理低维雷达数据多维数据集的子集。可以是一维subvector或者子集二维子矩阵。

下图显示了雷达数据立方体的组织在这个软件。后面的部分解释每个维度和时空处理他们所代表的这方面。

快时间样本

考虑一个K1 subvector雷达数据立方体的夏令时间轴在前面的图。每个列向量代表一组复数基带样本单脉冲在一个数组元素采样率 $$F_{\mathrm{年代}}$$。这个系统的采样率是最高采样率并导致指定快的时间。选择采样率, $$F_{\mathrm{年代}}$$,足以避免混叠。相应的采样间隔 $$T_{\mathrm{年代}}=1/F_{\mathrm{年代}}$$。快速的时间维度也称为范围维度。快时间采样间隔,当转换成距离使用信号传播的速度,通常被称为范围垃圾箱,或盖茨范围。

脉冲压缩信号处理的一个例子是操作上执行快速时间样本。信号处理的另一个例子是距离。在这些类型的操作,样品的数量的第一个维度可以不同于输入输出。

慢时间样本

考虑每一个K——- - - - - -l子矩阵的雷达数据立方体。子矩阵包含了K行向量维度1 -l。每一个行向量包含复数基带样本l不同的脉冲从相同的范围。有一个K——- - - - - -l矩阵的每个N数组元素。之间的采样间隔l样品是脉冲重复间隔(PRI)。典型的取了比夏令时间采样间隔太久。因为长时间采样间隔,跨多个脉冲被称为样本缓慢的时间。

处理数据的标准时间维度可以估计多普勒频谱在给定的范围内。在这种类型的操作中,样本的数量的三维数据立方体可以改变。多普勒垃圾箱的数量不一定等于脉冲的数量。

奈奎斯特准则同样适用于标准时间维度。革命制度党是互惠的脉冲重复频率(脉冲)。PRF给予明确的多普勒频谱的宽度。

空间抽样

相控阵列由多个数组元素。考虑每一个K——- - - - - -N子矩阵的雷达数据立方体。每一列向量组成K夏令时间样品的单脉冲在一个数组元素。的N列向量表示相同的脉冲采样N数组元素。的抽样数据N列向量的空间采样事件波形。分析数据在数组元素允许您确定每个接收脉冲的空间频率的内容。奈奎斯特准则用于空间抽样要求数组元素不会被超过1/2载波频率的波长。

在空间频率操作,样品的数量在第二维度数据的多维数据集可以改变。空间频率垃圾箱的数量不一定等于传感器元素的数量。

波束形成是空间过滤操作,数据在数组元素结合选择性地增强和抑制波场事件数组从特定的方向。

时空处理

时空自适应处理作用于二维angle-Doppler为每个范围本数据。考虑到K——- - - - - -N——- - - - - -l雷达数据立方体。每一个K样品是相同的数据范围。这个范围是在采样N数组元素,l取了。每个范围的三维矩阵本到崩溃N——- - - - - -l余子式允许同时二维到达角和多普勒频率的分析。

组织数据的雷达数据立方体

如果你有K复数的基带数据收集的样本l脉冲在N传感器,可以组织你的数据的格式兼容相控阵系统工具箱约定使用交换。处理你的数据后,可以回到原来的数据转换与多维数据集格式ipermute。

origdata = randn (10200) + 1 j * randn (10200);

newdata =排列(origdata [3 1 2]);

data = ipermute (newdata [3 1 2]);