1. 雷达测距原理

参考：

Radar测距及测速原理(1)——FMCW测距和测速原理及具体推导 - 知乎 (zhihu.com)https://zhuanlan.zhihu.com/p/77474295

2. 参数设计

几个重要的约束关系

带通采样定理：

因此如果我们B=80MHz时，奈奎斯特采样率近似等于2.11倍带宽，因此我们采样率fs设置为2.5倍带宽绰绰有余。

距离分辨率：

最大目标探测距离：

由下式定义,，其中Tr表示脉冲重复周期

当我们Tr设置为0.05s时，按照公式可得最大检测距离Rmax=7500000m，脉冲波形的往返时间也为0.05s，因此我们采样时间也就为0.05s。

采样时间：

采样时间可以由上述的最大目标检测距离确定，假设最大目标检测距离为Rmax，则最大采样时间t为，换句话说，采样时间与你的最大检测距离或者检测范围有关

若Rmax=1000m，则采样时间约为6.67ns，易知，探测距离越远则采样时间越长

仿真参数设计

参数设置	参数意义
fc	载波频率 4GHz
Fs	采样率为200MHz（USRP最大采样率受限）
Ts	采样周期Ts=1/FS=5ns
B	B=0.4Fs=80MHz
Tp	时宽10us，Tp=10e-6
c	光速，设置为3e8
Tr	脉冲重复周期等于1/PRF=50ms
PRF	脉冲重复频率为20
lamda	波长等于光速/载波频率=75mm（毫米波波段）
Rmax	最大探测距离300m
R_resolution	距离分辨率=光速/两倍波长=c/(2B)=1.875m

2. matlab雷达测距代码

原始雷达回波	经过脉冲压缩之后的回波

完整源码

%==========================================================================
%%   单脉冲LFM雷达测距
%==========================================================================
clear all;clc;close all;%% LFM参数设置
fc = 4e9;               %载波频率
PRF = 20;               %脉冲重复频率
Tr = 1/PRF;             %脉冲重复周期
B = 80e6;               %带宽
Fs = 2.5*B;             %采样频率
Ts = 1/Fs;              %采样时间
Tp = 10e-6;             %脉宽
c = 3e8;                lamda = c/fc;           %载波波长
R_max = 3000;            %最大检测距离（不能设置太小，不然后面存在问题，回波窗尽量大一些）
R_min = 0;              %最小检测距离
RCS = [1,1,1];          %目标物体的反射截面积
R_targets = [105,11,60];          %目标距离%% LFM参数导出
K = B/Tp;               %调频斜率
Rwind = R_max - R_min;  %距离窗
twind = 2*Rwind/c;      %利用距离窗计算信号的往返时间窗
num_wind_sample = ceil(twind/Ts);%在规定时间窗内总的采样点数计算%% LFM回波信号生成
t = linspace(2*R_min/c,2*R_max/c,num_wind_sample);%将检测范围所需时间分成与采样点数相同数量的点
num_targets = length(R_targets);%计算目标物体个数
% LTI系统的接收信号
td=ones(num_targets,1)*t-2*R_targets'/c*ones(1,num_wind_sample);
%-----参考章节1中的LTI系统输入输出关系-------
Srt=RCS*(exp(1i*pi*K*td.^2).*(abs(td)<Tp/2));%从点目标来的回波（所有目标物体的叠加）%% 脉冲压缩
num_chrip_samples = ceil(Tp/Ts);    %将脉宽按照采样间隔离散化得到chrip的时域采样点数
%%循环卷积长度应当大于等于N+N-1，其中弃置区位于长度大于N+N-1的部分（参考章节1中的频域匹配滤波部分）
num_fft = 2^nextpow2(2*num_wind_sample-1);          %方便使用FFT算法，满足2的次方形式
t0 = linspace(-Tp/2,Tp/2,num_chrip_samples);
%对接收信号Srt进行傅里叶变换得到Srw
Srw = fft(Srt,num_fft);
%原始发射信号St及其fft
St = exp(1i*pi*K*t0.^2);%发射的LFM信号（用t0限制了脉宽）
Stw = fft(St,num_fft);%发射信号的频域
%匹配滤波
Sot = fftshift(ifft(Srw.*conj(Stw)));           %脉冲压缩后的信号%% 数据处理
N0 = ceil(num_fft/2-num_chrip_samples/2);
Z = abs(Sot(N0:N0+num_wind_sample-1));
%归一化并取dB表示
Z = Z/max(Z);
Z_dB = 20*log10(Z);%% 绘图
figure(1)
plot(t*10e6,real(Srt));
axis tight,xlabel('时间 / us');ylabel('幅度'),title('原始雷达回波');
figure(2)
plot(t*c/2,Z_dB);
axis([R_min,R_max,-60,0]);
xlabel('距离 / m'),ylabel('幅度 / dB'),title('脉冲压缩测距')

代码分析

LFM雷达实现及USRP验证【章节2:LFM雷达测距】相关推荐

LFM雷达实现及USRP验证【章节3：连续雷达测距测速】
第一章介绍了在相对速度为0时候的雷达测距原理目录 1. LFM测速 1.1 雷达测速原理 1.2 Chrip信号测速 2. LFM测速代码实现参数设置仿真图像 matlab源码代码分析第一章 ...
LFM雷达实现及USRP验证【章节1:LFM基本原理】
目录 1. 雷达基本原理 1.1 雷达测距原理 2. LFM原理 2.1 LFM原理分析 LFM雷达原理 LFM的时域表示 matlab实现仿真结果 3. 脉冲压缩 3.1 匹配滤波器 3.1.1 ...
毫米波雷达、ADAS中的应用以及毫米波雷达的检测、测距、测速和角度测量
毫米波雷达的检测.测距.测速和角度测量毫米波(Millimeter-Wave,缩写:MMW),是指长度在1~10mm的电磁波,对应的频率范围为30~300GHz．根据波的传播理论,频率越高,波长越短 ...
python制作雷达图_如何利用Python matplotlib绘制雷达图
本篇文章介绍使用matplotlib绘制雷达图. 雷达图也被称为网络图,蜘蛛图,星图,蜘蛛网图,是一个不规则的多边形.雷达图可以形象地展示相同事物的多维指标,雷达图几乎随处可见,应用场景非常多. 一. ...
【雷达书籍推荐】第1期现代雷达系统分析与设计
大家好,从今天开始,小编准备开启一个新的资源分享篇章--雷达书籍推荐雷达领域自二战开始,发展迅猛,到今天为止,已经在各行都有广泛运用.作为雷达行业的学生,读书期间接触了很多雷达知识,但也只是浅尝辄止 ...
【雷达通信】基于Matlab GUI中频PD雷达仿真系统【含Matlab源码 1055期】
⛄一.PD雷达简介 ⛄二.部分源代码 function varargout = fig(varargin) % % % 完成时间:2021.02.19 % FIG MATLAB code for fi ...
[探地雷达]利用Faster RCNN对B-SCAN探地雷达数据进行目标检测
引用量较高的一篇会议论文. 由于真实雷达图像较少,作者采用了GPR工具箱,使用不同配置,合成了部分模拟雷达图.然后采用Cifar-10数据(灰度图)对Faster RCNN进行预训练,再采用真实和合成 ...
雷达多普勒频率计算公式_自动驾驶毫米波雷达物体检测技术-算法
Radar target generation and detection - Software 本文的代码均在MATLAB上运行, MATLAB在传统辅助驾驶系统的验证和模拟上相对于其他编程语言具有 ...
python绘制雷达图代码实例-使用python绘制温度变化雷达图
本文实例为大家分享了python绘制温度变化雷达图的具体代码,供大家参考,具体内容如下假设某天某地每三个小时取样的气温为针对温度变化趋势绘制雷达图: 代码如下: import numpy as n ...

LFM雷达实现及USRP验证【章节2:LFM雷达测距】

1. 雷达测距原理

2. 参数设计

几个重要的约束关系

仿真参数设计

2. matlab雷达测距代码

完整源码

代码分析

LFM雷达实现及USRP验证【章节2:LFM雷达测距】相关推荐

最新文章

热门文章