phased.RangeEstimator
区间估计
描述
的phased.RangeEstimator系统对象™估计目标的范围。估计量的输入由range-response或range-Doppler响应数据立方体,并从一个检测器检测位置。当集群检测可用的信息,计算范围使用集群信息。聚类关联多个检测到一个扩展检测。
计算检测range-response或range-Doppler多维数据集:
请注意
而不是使用一步定义的方法来执行操作系统对象,您可以调用对象的参数,就好像它是一个函数。例如,y =步骤(obj, x)和y = obj (x)执行相同操作。
建设
估计量= phased.RangeEstimator创建一个范围估计系统对象,估计量。
估计量= phased.RangeEstimator (创建一个系统对象,的名字,价值)估计量每个指定的属性的名字设置为指定的价值。您可以指定额外的名称和值对参数在任何顺序(Name1, Value1、……的,家)。
属性
例子
估计范围和速度的三个目标
评估的范围和速度三个目标,创建一个range-Doppler地图使用phased.RangeDopplerResponse系统对象™。然后使用phased.RangeEstimator和phased.DopplerEstimator系统对象估计范围和速度。发射机和接收机都集中的各向同性天线元素形成一个单站雷达系统。
传播是一个线性调频信号波形的脉冲重复间隔(PRI) 7.0μs和2%的工作周期。工作频率为77兆赫和采样率是150 MHz。
fs = 150 e6;c = physconst (“光速”);fc = 77.0 e9;革命制度党= 7 e-6;脉冲重复频率= 1 /革命制度党;
设置场景参数。发射器和接收器静止和位于原点。目标是500、530和750米从雷达沿x设在。目标前进x-60年设在速度,20和40 m / s。所有三个目标nonfluctuating 10 dB的雷达截面(RCS)。创建目标和雷达平台。
Numtgts = 3;tgtpos = 0 (Numtgts);:tgtpos (1) = (500 530 750);Numtgts tgtvel = 0(3日);:tgtvel (1) = (-60 20 40);tgtrcs = db2pow (10) * (1 1 1);tgtmotion = phased.Platform (tgtpos tgtvel);目标= phased.RadarTarget (“PropagationSpeed”c“OperatingFrequency”足球俱乐部,…“MeanRCS”,tgtrcs);radarpos = (0, 0, 0);radarvel = (0, 0, 0);radarmotion = phased.Platform (radarpos radarvel);
创建发射机和接收机天线。
txantenna = phased.IsotropicAntennaElement;rxantenna =克隆(txantenna);
设置transmitter-end信号处理。创建一个活泼化线性调频信号带宽的一个采样率的一半。发现在样本PRI的长度,然后估计均方根带宽和距离分辨率。
bw = f / 2;波形= phased.LinearFMWaveform (“SampleRate”fs,…脉冲重复频率的脉冲重复频率,“OutputFormat”,“脉冲”,“NumPulses”,1“SweepBandwidth”fs / 2,…“DurationSpecification”,的工作周期,“DutyCycle”,0.02);sig =波形();Nr =长度(团体);bwrms =带宽(波形)/√(12);rngrms = c / bwrms;
设置发射机和散热器系统对象属性。峰值输出功率是10 W和发射机获得36分贝。
peakpower = 10;txgain = 36.0;txgain = 36.0;发射机= phased.Transmitter (…“PeakPower”peakpower,…“获得”txgain,…“InUseOutputPort”,真正的);散热器= phased.Radiator (…“传感器”txantenna,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”、fc);
建立双向的无线信道的传播模式。
频道= phased.FreeSpace (…“SampleRate”fs,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”足球俱乐部,…“TwoWayPropagation”,真正的);
设置接收器端处理。设置接收机增益和噪声图。
收集器= phased.Collector (…“传感器”rxantenna,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”、fc);rxgain = 42.0;noisefig = 1;接收机= phased.ReceiverPreamp (…“SampleRate”fs,…“获得”rxgain,…“NoiseFigure”,noisefig);
循环128次脉冲的脉冲来创建一个数据立方体。每个步骤的循环,移动目标和传播的信号。然后将接收到的信号数据立方体。接收到的数据立方体包含每个脉冲信号。通常,一个三维数据立方体,最后维度对应的天线或横梁。因为只使用一个传感器,只有两个维度的多维数据集。
处理步骤:
移动雷达和目标。
传输波形。
波形信号传播到目标。
反映信号从目标。
传播波形回雷达。双向传播使您能够将返回传播与对外传播。
雷达接收信号。
信号加载到数据立方体。
Np = 128;dt =革命制度党;多维数据集= 0 (Nr、Np);为n = 1: Np [sensorpos sensorvel] = radarmotion (dt);[tgtpos, tgtvel] = tgtmotion (dt);[tgtrng, tgtang] = rangeangle (tgtpos sensorpos);sig =波形();[txsig, txstatus] =发射机(团体);txsig =散热器(txsig tgtang);txsig =通道(txsig sensorpos、tgtpos sensorvel, tgtvel);tgtsig =目标(txsig);rxcol =收集器(tgtsig tgtang);rxsig =接收机(rxcol); cube(:,n) = rxsig;结束
显示数据立方体包含每个脉冲信号。
显示亮度图像([0 (Np-1)): * pri * 1 e6, [0: (Nr-1)] / fs * 1 e6, abs(立方体))包含(慢时间{\μ}年代”)ylabel (“快{\μ}年代”)轴xy
128年创建并显示range-Doppler图像多普勒垃圾箱。图像显示范围垂直水平和速度。使用线性调频波形匹配滤波。这里的图片是range-Doppler地图。
ndop = 128;rangedopresp = phased.RangeDopplerResponse (“SampleRate”fs,…“PropagationSpeed”c“DopplerFFTLengthSource”,“属性”,…“DopplerFFTLength”ndop,“DopplerOutput”,“速度”,…“OperatingFrequency”、fc);matchingcoeff = getMatchedFilter(波形);[rngdopresp, rnggrid dopgrid] = rangedopresp(立方体,matchingcoeff);显示亮度图像(dopgrid rnggrid 10 * log10 (abs (rngdopresp)))包含(的关闭速度(米/秒))ylabel (的范围(m))轴xy
因为谎言沿着积极的目标x设在,积极的速度在全球坐标系统对应于消极的关闭速度。负速度在全球坐标系统对应于正关闭速度。
匹配滤波后估计噪声功率。创建一个常数噪声背景图像模拟的目的。
mfgain = matchingcoeff ' * matchingcoeff;dopgain = Np;noisebw = f;noisepower = noisepow (noisebw receiver.NoiseFigure receiver.ReferenceTemperature);noisepowerprc = mfgain * dopgain * noisepower;噪音= noisepowerprc *的(大小(rngdopresp));
创建和多普勒估计对象范围。
rangeestimator = phased.RangeEstimator (“NumEstimatesSource”,“汽车”,…“VarianceOutputPort”,真的,“NoisePowerSource”,输入端口的,…“RMSResolution”,rngrms);dopestimator = phased.DopplerEstimator (“VarianceOutputPort”,真的,…“NoisePowerSource”,输入端口的,“NumPulses”、Np);
定位目标指数range-Doppler形象。而不是使用CFAR检测器,为简单起见,使用已知的目标位置和速度来获得相应的指数range-Doppler形象。
Numtgts detidx =南(2);tgtrng = rangeangle (tgtpos radarpos);tgtspd = radialspeed (tgtpos tgtvel、radarpos radarvel);tgtdop = 2 * speed2dop (tgtspd c / fc);为m = 1:元素个数(tgtrng) [~, iMin] = min (abs (rnggrid-tgtrng (m)));detidx(1米)= iMin;[~,iMin] = min (abs (dopgrid-tgtspd (m)));detidx(2米)= iMin;结束
找到噪声功率检测的位置。
印第安纳州= sub2ind(大小(噪音),detidx (1:), detidx (2:));
估计方差检测地点范围和范围。假设范围的估计范围同意。
[rng, rngvar] = rangeestimator (rngdopresp、rnggrid detidx,噪音(印第安纳州))
rng =3×1499.7911 529.8380 750.0983
rngvar =3×1104×0.0273 0.0276 0.2094
方差估计的速度和速度的检测位置。估计速度同意预测速度。
[spd, spdvar] = dopestimator (rngdopresp、dopgrid detidx,噪音(印第安纳州))
社民党=3×160.5241 -19.6167 -39.5838
spdvar =3×1105×0.0806 0.0816 0.6188
更多关于
算法
引用
理查兹[1],M。雷达信号处理的基础。第二版。麦格劳-希尔专业工程,2014。
理查兹[2],M。,J. Scheer, and W. Holm.现代雷达原理:基本原则。科技出版,2010年。
