Update Radar simulation
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Ksyer
@@ -0,0 +1,13 @@
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function y = R_d_func(t, range, velocity)
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global c f_n T_r;
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ti = t - (2 / c) * r(t, range, velocity);
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p = rem(ti, T_r); % p = t - nT_r
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n = round((ti - p) / T_r);
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if (n < 0)
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n = 0;
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end
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y = R_x_func(t, range, velocity) * exp(1j * -2 * pi * f_n(n + 1) * (t - n * T_r));
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end
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@@ -0,0 +1,5 @@
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function y = R_x_func(t, range, velocity)
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global scatter_coef c;
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ti = t - (2 / c) * r(t, range, velocity);
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y = scatter_coef * T_x_func(ti);
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end
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@@ -0,0 +1,14 @@
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function y = T_x_func(t)
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global T_r T_p f_n;
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p = rem(t, T_r); % p = t - nT_r
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n = round((t - p) / T_r);
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if (p > T_p)
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y = 0;
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elseif (p <= 0)
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y = 0;
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else
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y = exp(1j * 2 * pi * f_n(n + 1) * p);
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end
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end
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@@ -0,0 +1,38 @@
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global M N K d epsilon f_c Delta_f c scatter_coef B f_s T_p T_r r_0 velocity lambda delta_t max_t range_t len freqs slow_len num_pulse
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N = 128; % 脉冲个数
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M = 1; % 频点个数
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K = 10; % 目标个数
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d = 32;
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epsilon = 1e-5; % 误差
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f_c = 10e9; % 初始载频 10GHz
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Delta_f = 8e6; % 载频步进间隔 8MHz
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% c = 299792458; % 光速
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c = 3e8;
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scatter_coef = 0.3; % 目标散射强度
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B = 64e6; % 带宽 64MHz
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% B_0 = 1e9;
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T_p = 1e-6 / 3; % 单载频脉冲下的采样周期 / 脉冲宽度
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f_s = 100 / T_p; % 快时间采样率
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T_r = T_p * 10;
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lambda = c / f_c; % 雷达工作波长
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% 仿真时间
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num_pulse = 100;
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delta_t = 1e-2 * T_p;
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max_t = num_pulse * T_r;
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range_t = 0:delta_t:max_t - delta_t;
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len = round(max_t / delta_t);
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freqs = ((0:len - 1) * f_s) / len;
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% 绘图
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figure_flag_1 = false;
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figure_flag_2 = false;
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figure_flag_3 = false;
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slow_len = 1e4;
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@@ -0,0 +1,47 @@
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function v = get_doppler(s_T, s_R)
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global T_r delta_t c f_c velocity max_t slow_len;
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freq_s_T = 1 / T_r;
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slow_freqs = ((0:slow_len - 1) * (1 / T_r)) / slow_len;
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range_t_slow = 1:slow_len;
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num_slow = max_t / T_r;
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s_R_slow = zeros(1, slow_len);
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k = floor(T_r / delta_t);
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idx = 1;
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while abs(s_R(idx)) == 0
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idx = idx + 1;
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end
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for i = 0:num_slow - 1
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while abs(s_R(idx + i * k)) == 0
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idx = idx + 1;
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||||
end
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s_R_slow(i + 1) = s_R(idx + i * k);
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end
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s_R_fft = fft(s_R_slow);
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[~, max_index_s_R] = max(s_R_fft);
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freq_s_R = slow_freqs(max_index_s_R);
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figure(2);
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subplot(2, 1, 1);
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plot(range_t_slow, abs(s_R_slow));
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title(sprintf('s_R'));
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subplot(2, 1, 2);
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plot(slow_freqs, abs(s_R_fft));
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||||
title(sprintf('s_R_fft, freq = %E', freq_s_R));
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||||
xlabel('频率 (Hz)');
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f_d = freq_s_T - freq_s_R;
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fprintf("doppler_freq = %E\n\n", f_d);
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v = (c * f_d) / (2 * f_c);
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||||
fprintf("v: %E\norigin_velocity: %E\n", v, velocity);
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||||
end
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@@ -0,0 +1,19 @@
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||||
function [range, range_idx] = get_range(s_T, s_R)
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global T_r delta_t len c r_0 range_t num_pulse;
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% 只取第一个 T_r 的数据计算
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range_N = T_r / delta_t;
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s_T_first = [s_T(1:range_N), zeros(1, len - range_N)];
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||||
s_R_first = [s_R(1:range_N), zeros(1, len - range_N)];
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s_T_fft = fft(s_T_first, len);
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s_R_fft = fft(s_R_first, len);
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% 发射信号和回波信号做相关
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p = ifft(s_R_fft .* conj(s_T_fft));
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norm_p = real(p).^2 + imag(p).^2;
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[~, range_idx] = max(norm_p);
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||||
range = range_t(range_idx) * c / 2;
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||||
fprintf("range = %f, r_0 = %f\n", range, r_0);
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||||
end
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@@ -0,0 +1,50 @@
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%%
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clc;
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clear;
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config_parameters;
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target_num = 2;
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range = [250, 140];
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||||
velocity = [3e2, 15];
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global C_n f_n;
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C_n = zeros(target_num, len);
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f_n = zeros(target_num, len);
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for n_idx = 1:target_num
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for t_idx = 1:len
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C_n(n_idx, t_idx) = floor(rand * (M - 1));
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f_n(n_idx, t_idx) = f_c + C_n(n_idx, t_idx) * Delta_f;
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||||
end
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||||
end
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||||
T_x = zeros(target_num, len);
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||||
R_x = zeros(target_num, len);
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||||
R_d = zeros(target_num, len);
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for n_idx = 1:target_num
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for t_idx = 1:len
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t = range_t(t_idx);
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T_x(n_idx, t_idx) = T_x_func(t);
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||||
R_x(n_idx, t_idx) = R_x_func(t, range(n_idx), velocity(n_idx));
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||||
R_d(n_idx, t_idx) = R_d_func(t, range(n_idx), velocity(n_idx));
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||||
end
|
||||
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||||
end
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||||
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||||
%%
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r = zeros(1, target_num);
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range_idx = zeros(1, target_num);
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doppler = zeros(1, target_num);
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for n_idx = 1:target_num
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[r(n_idx), range_idx(n_idx)] = get_range(T_x(n_idx, :), R_x(n_idx, :));
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doppler(n_idx) = get_doppler(T_x(n_idx, :), R_d(n_idx, :));
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||||
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||||
end
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@@ -0,0 +1,3 @@
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function x = r(t, range, velocity)
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x = range + velocity * t;
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end
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