分阶段。RangeResponse
响应范围
描述
的分阶段。RangeResponseSystem object™使用匹配过滤器或基于fft的算法对快速(范围)数据执行范围过滤。输出通常用作检测器的输入。匹配滤波提高了脉冲波形的信噪比。对于连续FM信号，FFT处理提取FMCW波形的拍频。拍频与距离直接相关。
范围响应对象的输入是一个雷达数据立方体。数据立方体的组织遵循相控阵系统工具箱™约定。
立方体的第一个维度表示接收信号的快速时间样本或范围。
第二个维度表示多个空间通道，例如不同的传感器或波束。
第三维，慢时间，代表脉冲。
范围滤波沿多维数据集的快时间维度进行操作。不执行其他维度的处理。如果数据只包含一个通道或脉冲，则数据多维数据集可以包含少于三个维度。由于该物体不执行多普勒处理，您可以使用该物体处理非相干雷达脉冲。
范围响应对象的输出也是一个与输入具有相同维数的数据立方体。它的第一个维度包含范围处理的数据，但其长度可能与输入数据多维数据集的第一个维度不同。
计算范围响应:
请注意
而不是使用一步方法来执行System对象定义的操作，则可以使用参数调用该对象，就像调用函数一样。例如,Y = step(obj,x)和Y = obj(x)请执行相同的操作。
建设
响应=分阶段。RangeResponse创建一个范围响应系统对象，响应．
响应=分阶段。RangeResponse (创建一个System对象，名字，价值）响应，每个指定的属性名字设置为指定的价值．您可以按照以下任意顺序指定额外的名称和值对参数:Name1, Value1、……的,家）.
属性
例子
三个目标的距离响应
计算三个目标的雷达距离响应分阶段。RangeResponse系统对象™。发射机和接收机均为各向同性天线单元，构成单站雷达系统。发射信号为线性调频波形，脉冲重复间隔为7.0 μs，占空比为2%。工作频率为77 GHz，采样率为150 MHz。
Fs = 150e6;C = physconst(“光速”）;Fc = 77e9;Pri = 7e-6;PRF = 1/pri;
设置场景参数。雷达发射机和接收机固定在原点。目标距离雷达500米，530米和750米x设在。目标沿着x-轴，速度为- 60m /s, 20m /s和40m /s。所有三个目标都具有10 dB的非波动雷达截面(RCS)。
创建目标和雷达平台。
Numtgts = 3;tgtpos = 0 (Numtgts);Tgtpos (1，:) = [500 530 750];= 0 (3,Numtgts);Tgtvel (1，:) = [-60 20 40];TGTRCS = db2pow(10)*[1 1 1];tgtmotion = phase . platform (tgtpos,tgtvel);目标=阶段性。RadarTarget (“PropagationSpeed”c“OperatingFrequency”足球俱乐部,…“MeanRCS”, tgtrcs);Radarpos = [0;0;0];Radarvel = [0;0;0];radarmotion = phase . platform (radarpos,radarvel);
创建发射机和接收机天线。
txantenna = phase . isotropicantennaelement;Rxantenna = clone(txantenna);
设置发射机端信号处理。创建一个向上扫线性调频信号，带宽为采样率的一半。找出样本中pri的长度，然后估计均方根带宽和距离分辨率。
Bw = fs/2;波形=相控。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(sig);BWRMS =带宽(波形)/根号(12);RNGRMS = c/bwrms;
设置发射器和散热器系统对象属性。峰值输出功率为10 W，发射机增益为36 dB。
峰值功率= 10;Txgain = 36.0;发射机=相控。发射机(…“PeakPower”peakpower,…“获得”txgain,…“InUseOutputPort”,真正的);散热器=阶段性。散热器(…“传感器”txantenna,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”、fc);
在双向传播模式下创建自由空间传播通道。
通道=分阶段。空闲空间(…“SampleRate”fs,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”足球俱乐部,…“TwoWayPropagation”,真正的);
设置接收端处理。接收机增益为42 dB，噪声系数为10。
收集器=阶段性。收集器(…“传感器”rxantenna,…“PropagationSpeed”c…“OperatingFrequency”、fc);Rxgain = 42.0;Noisefig = 10;接收器=阶段性。ReceiverPreamp (…“SampleRate”fs,…“获得”rxgain,…“NoiseFigure”, noisefig);
循环128个脉冲来构建一个数据立方体。对于循环的每一步，移动目标并传播信号。然后将接收到的信号放入数据立方体中。数据立方体包含每个脉冲接收到的信号。通常，数据立方体有三个维度，其中最后一个维度对应于天线或波束。因为在本例中只使用了一个传感器，所以立方体只有两个维度。
处理步骤如下:
移动雷达和目标。
发射一个波形。
将波形信号传播到目标。
反射来自目标的信号。
把波形传回雷达。双向传播模式使您能够将返回的传播与出站传播结合起来。
接收雷达信号。
将信号加载到数据立方体中。
Np = 128;cube = 0 (Nr,Np);为n = 1:Np [sensorpos,sensorvel] =雷达运动(pri);[tgtpos,tgtvel] = tgtmotion(pri);[tgtrng,tgtang] = rangeangle(tgtpos,sensorpos);Sig =波形();[txsig,txstatus] =发射器(sig);Txsig =散热器(Txsig,tgtang);Txsig = channel(Txsig,sensorpos,tgtpos,sensorvel,tgtvel);Tgtsig = target(txsig);Rxcol = collector(tgtsig,tgtang);Rxsig = receiver(rxcol); cube(:,n) = rxsig;结束
显示包含每个脉冲信号的数据立方体的图像。
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{\mu}s”) ylabel (“快时间{\mu}s”）
创建一个分阶段。RangeResponse匹配筛选器模式下的系统对象。然后，显示128个脉冲的范围响应图像。图像垂直显示范围，水平显示脉冲数。
matchingcoeff = getMatchedFilter(波形);Ndop = 128;Rangeresp =阶段性。RangeResponse (“SampleRate”fs,“PropagationSpeed”c);[resp, rngrid] = rangeresp(cube,matchingcoeff);显示亮度图像((1:Np)、rnggrid、abs(职责))包含(“脉搏”) ylabel (的范围(m)）
对20个脉冲进行非相干积分。
Intpulse = pulsint(resp(:，1:20)，“非相干”）;情节(rnggrid、abs (intpulse))包含(的范围(m))标题(“20个脉冲的非相干积分”）
算法
参考文献
[1]理查兹，M。雷达信号处理基础，第二版．McGraw-Hill专业工程，2014。
[2]理查兹，M.希尔，W.霍尔姆，《现代雷达原理:基本原理》．科技出版，2010。
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