1.算法概述

（不加时间反转处理）参看框图1：天线阵A发送信号，经过目标场，在接收阵B端接收数据记为Y1，然后对所接收到的信号处理（匹配滤波等处理过程），得到回波的信噪比，目标的位置及成像；用图示表示如下：

不加时间反转处理的程序，其基本流程图如下所示：

（加上时间反转处理）在B端接收到信号Y1，对Y1做时间反转处理，能量归一化后再发射出去，经过同样的空间场，然后在A端接收数据记为Y2，对接收到的数据Y2再做处理（匹配滤波等），得到回波的信噪比（与第一步未加时间反转做对比），目标的位置信息及成像。用图示表示如下：

加时间反转处理的程序，其基本流程图如下所示：

发射天线数Nt个，接收天线数Nr个（Nt，Nr可以自由设置或确定设置为某一值，如Nt=2，Nr=3等等），空间中放置检测目标（目标个数可以自定，简化下，目标可看成是点目标），发射端发射信号为超宽带信号（高斯脉冲信号），并且Nt个发射信号为正交信号（即将前面的高斯脉冲信号进行处理，使信号正交），信号经过探测空间后，接收端对回波进行处理，得到空间中目标的位置及成像。

具体步骤：假设收发双方分别为天线阵A和天线阵B

第一步：（不加时间反转处理）参看框图1：天线阵A发送信号，经过目标场，在接收阵B端接收数据记为Y1，然后对所接收到的信号处理（匹配滤波等处理过程），得到回波的信噪比，目标的位置及成像；

第二步：（加上时间反转处理）在B端接收到信号Y1，对Y1做时间反转处理，能量归一化后再发射出去，经过同样的空间场，然后在A端接收数据记为Y2，对接收到的数据Y2再做处理（匹配滤波等），得到回波的信噪比（与第一步未加时间反转做对比），目标的位置信息及成像。

2.仿真效果预览

matlab2022a仿真结果如下：

3.MATLAB部分代码预览

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
figure;
color = ['b','g','r','k'];
for i   = 1:length(alpha)[gt,f]  = func_UWB_gspluse(E0,fc,f1,f2,k,scale,alpha(i));tmp     = color(i);plot(f,gt,tmp);hold on;axis([898,902,-0.5,1.2]);
end
title('超宽带高斯脉冲信号');
legend('alpha = 0','alpha = 0.75','alpha = 1.5','alpha = 3');
% clear E0 alpha fc f1 f2 k scale color gt f
%进行传统算法
%下面开始实际的算法
%这里发送天线和接收天线设置为4和1，如果要修改
%%
%参数的初始化
Nt   = 3;
Nr   = 3;
L    = length(gt);
l    = 1:L;
T    = 1/(10^6);
ts   = T/L;
SNR  =-10:1:20;
times= 200;
Pfa  = 10e-5;%虚警概率
%%
%超带宽高斯脉冲信号
[gt,f]  = func_UWB_gspluse(E0,fc,f1,f2,k,scale,alpha(1));%MIMO发送信号
X = func_MIMO_trans(gt,Nt,ts,T);
ind = 0;
for j = 1:length(SNR)N0    = 10^(SNR(j)/10);count = 0;mui   = 1;for i = 1:times%利用门特卡罗的设计仿真思想，计算不同信噪比下的检测概率ind = ind + 1 %通过MIMO信道[alpha,H]=func_MIMO_channel(Nt,N0);%接收机接收到的信号for l=1:L           r(:,l)=H*X(:,l);end %将时间反转的信号通过信道发送回去for l=1:L      r2(:,l)=H*conj(r(:,l));end         %匹配滤波[E,R] = func_match_filter(r2,X,L);%目标检测 Theta_doa = func_MIMORadar_DOA(E,R);%判断是否被检测到threshold = 10000;if(Theta_doa>threshold)detected = 1;count    = count + 1;elsep = rand(1,1);if p > 1-Pfa    %虚警概率detected = 1;count    = count + 1;elsedetected = 0;endendendpc(j) = count/times;
end
toc
figure;
plot(SNR,pc,'b-o');
xlabel('SNR');
ylabel('Pmd');
grid on;
01_049_m

4.完整MATLAB程序

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