Matlab雷达回波数据模拟Word文件下载.docx
《Matlab雷达回波数据模拟Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Matlab雷达回波数据模拟Word文件下载.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
amplitude'
gridNp=20;
%20pulses
jkl=0:
（Np-1）;
%pulseindexarray,慢时间采样的序列，注意第一个PRI标记为0是为了慢时间起始时刻从零开始
PRF=10.0e3;
%PRFinHz
PRI=（1/PRF）;
%PRIinsec
T_0=PRI*jkl;
%relativestarttimesofpulses,insec
g=ones（1,Np）;
%gainsofpulses
T_out=[1240]*1e-6;
%startandendtimesofrangewindowinsec，这个就是接收窗的时间宽度Trec
T_ref=0;
%systemreferencetimeinusec，T_ref=0指T_0=0时，r_at_T_0=ri；
当T_0~=0时，r_at_T_0=ri-vi*T_0（j）fc=10e9;
%RFfrequencyinHz;
10GHzisX-bandfprintf（'
\nWearesimulating%gpulsesatanRFof%gGHz'
Np,fc/1e9）
\nandaPRFof%gkHz,givingaPRIof%gusec.'
PRF/1e3,PRI/1e-6）
\nTherangewindowlimitsare%gto%gusec.\n'
...
T_out
（1）/1e-6,T_out
（2）/1e-6）%ComputeunambiguousDopplerintervalinm/sec
%Computeunambiguousrangeintervalinmetersvua=3e8*PRF/（2*fc）;
%第一盲速
rmin=3e8*T_out
（1）/2;
rmax=3e8*T_out
（2）/2;
rua=3e8/2/PRF;
\nTheunambiguousvelocityintervalis%gm/s.'
vua）
\nTherangewindowstartsat%gkm.'
rmin/1e3）
\nTherangewindowendsat%gkm.'
rmax/1e3）
\nTheunambiguousrangeintervalis%gkm.\n\n'
rua/1e3）%Definenumberoftargets,thenrange,SNR,and
%radialvelocityofeach.
TheSNRwillbetheactualSNRofthetargetin
%thefinaldata;
itwillnotbealteredbyrelativerange.Ntargets=4;
del_R=（3e8/2）*（1/fs）/1e3;
%inkm
ranges=[23.84.44.4]*1e3;
SNR=
[-35107];
%dB
vels=[-0.4-0.20.20.4]*vua;
%inm/sec%FromSNR,wecomputerelativeRCSusingtheideathatSNRisproportional
%toRCS/R^4.
StudentswillbeaskedtodeducerelativeRCS.
rel_RCS=（10.^（SNR/10））.*（ranges.^4）;
rel_RCS=db（rel_RCS/max（rel_RCS）,'
power'
\nThereare%gtargetswiththefollowingparameters:
'
Ntargets）
fori=1:
Ntargets
fprintf（'
\n
range=%5.2gkm,SNR=%7.3gdB,rel_RCS=%7.3gdB,vel=%9.4gm/s'
ranges（i）/1e3,SNR（i）,rel_RCS（i）,vels（i））
end%Nowformtherangebin-pulsenumberdatamapdisp（'
disp（'
...formingsignalcomponent'
y=radar（s,fs,T_0,g,T_out,T_ref,fc,ranges,SNR,vels）;
%y是337-by-20的矩阵%addthermalnoisewithunitpowerdisp（'
...addingnoise'
%randn（'
seed'
77348911）;
[My,Ny]=size（y）;
nzz=（1/sqrt
（2））*（randn（My,Ny）+J*randn（My,Ny））;
%产生方差为1的复高斯白噪声
y=y+nzz;
%
createlog-normal（ground）"
clutter"
withspecifiedC/N
and
具体原理不清楚，需要时套用此格式即可！
%log-normalstandarddeviationforamplitude,uniformphase
%Clutterisuncorrelatedinrange,fullycorrelatedinpulse#disp（'
...creatingclutter'
CN=20;
%clutter-to-noiseratioinfirstbin（dB）
SDxdB=3;
%indB（thisisNOTthesigmaofthecompleteclutter）
ncc=10.^（（SDxdB*randn（My,Ny））/10）;
ncc=ncc.*exp（J*2*pi*rand（My,Ny））;
%ForcethepowerspectrumshapetobeGaussiandisp（'
...correlatingandaddingclutter'
G
=exp（-（0:
4）'
.^2/1.0）;
G=[G;
zeros（Ny-2*length（G）+1,1）;
G（length（G）:
-1:
2）];
fori=1:
My
ncc（i,:
）=ifft（G'
.*fft（ncc（i,:
）））;
end
%rescalecluttertohavedesiredC/Nratio
pcc=var（ncc（:
））;
ncc=sqrt（（10^（CN/10））/pcc）*ncc;
%10*log10（var（ncc（:
））/var（nzz（:
）））
%checkactualC/N%NowweighttheclutterpowerinrangeforassumeR^2（beam-limited）loss
cweight=T_out
（1）*（（T_out
（1）+（0:
My-1）'
*（1/fs））.^（-1））;
cweight=cweight*ones（1,Np）;
ncc=ncc.*cweight;
%var（ncc）可以看出20列clutter的方差均在30左右y=y+ncc;
[My,Ny]=size（y）;
d=（3e8/2）*（（0:
My-1）*（1/fs）+T_out
（1））/1e3;
%T_out
（1））/1e3是接收窗的起始时刻
plot（d,db（y,'
voltage'
））
distance（km）'
amplitude（dB）'
grid%Savethedatamatrixinspecifiedfile.
%Savethestudentversioninthemysteryfile.
%Alsosaveallparametervaluedisplaysincorrespondingfiledata_file=[file,'
.mat'
];
mystery_file=[file,'
_mys.mat'
listing_file=[file,'
.lis'
eval（['
save'
data_file,'
JTWfssNpPRFPRIT_outfcvua'
rminrmaxruaNtargetsrangesvelsSNRrel_RCSy'
]）;
save-v6'
mystery_file,'
JTWfssNpPRFT_outfcy'
fid=fopen（listing_file,'
w'
fprintf（fid,['
\rDESCRIPTIONOFDATAINFILE'
file,'
.matAND'
_mys.mat\r\r'
fprintf（fid,'
\rPulselength=%gmicroseconds\r'
T/1e-6）;
Chirpbandwidth=%gMhz\r'
W/1e6）;
Samplingrate=%gMsamples/sec\r'
fs/1e6）;
\rWearesimulating%gpulsesatanRFof%gGHz'
Np,fc/1e9）;
\randaPRFof%gkHz,givingaPRIof%gusec.'
PRF/1e3,PRI/1e-6）;
\rTherangewindowlimitsare%gto%gusec.\r'
T_out
（1）/1e-6,T_out
（2）/1e-6）;
\rTheunambiguousvelocityintervalis%gm/s.'
vua）;
\rTherangewindowstartsat%gkm.'
rmin/1e3）;
\rTherangewindowendsat%gkm.'
rmax/1e3）;
\rTheunambiguousrangeintervalis%gkm.\r\r'
rua/1e3）;
\rThereare%gtargetswiththefollowingparameters:
Ntargets）;
fprintf（fid,'
\r
ranges（i）/1e3,SNR（i）,rel_RCS（i）,vels（i））;
endfclose（fid）;
fprintf（['
\n\nDataisinfile'
data_file]）
\nStudentdataisinfile'
mystery_file]）
\nListingisinfile'
listing_file,'
\n\n'
]）
_________________________________________________________________________用到的函数functiony=radar（x,fs,T_0,g,T_out,T_ref,fc,r,snr,v）
%RADAR
simulateradarreturnsfromasinglepulseorburst
ofidenticalpulses
usage:
R=radar（X,Fs,T_0,G,T_out,T_ref,Fc,R,SNR,V）
X:
basebandsinglepulsewaveform（complexvector）
Fs:
samplingfrequencyofinputpulse
[inHz]
T_0:
starttime（s）ofinputpulse（s）
[sec]
（numberofpulsesinburstassumed=length（g））
G:
complexgain（s）ofpulse（s），即慢时间，各个PRI对应的脉冲的前的加权20-by-1
T_out:
2-vector[T_min,T_max]definesoutput
windowdelaytimesw.r.t.startofpulse
T_ref:
system"
reference"
time,neededtosimulate
burstreturns.THISISTHE"
t=0"
TIME!
!
Fc:
centerfreq.oftheradar.
R:
vectorofrangestotarget（s）
[meters]
（numberoftargetsassumed=length（r））
SNR:
vectoroftargetSNRs（unitnoisepowerassumed）
ThiswillbeSNR*after*allowingforR^4
V:
vectoroftargetvelocities（optional）
[inm/sec]
（positivevelocitiesaretowardstheradar）
%
note
（1）:
VELOCITYinmeters/sec!
distancesinm,timesinsec,BWinHz.%
note
（2）:
assumeseachpulseisconstant（complex）amplitude
note（3）:
willaccomodateuptoquadraticphasepulses
note（4）:
vectorofranges,R,allowsDISTRIBUTEDtargets
（c）jMcClellan7/28/90
ModifiedbyM.A.Richards,August1991J=sqrt（-1）;
c=3e8;
%velocityoflightinm/sec
Mx=length（x）;
delta_t=1/fs;
%samplinginterval（sec）
t_y=[T_out
（1）:
delta_t:
T_out
（2）]'
;
%outputsamplingtimes（sec），接收窗的宽度的等间隔采样337-by-1
T_p=Mx*delta_t;
%lengthofinputpulse（sec），基带信号chirp的脉冲持续时间，即Te%Assumezerovelocities（stationarytargets）ifnovelocity
%vectorprovidedifnargin<
7
v=zeros（r）;
end%ensurethatallvectorsarecolumnvectorsx=x（:
g=g（:
T_0=T_0（:
r=r（:
snr=snr（:
v=v（:
%determinethequadraticphasemodulationparametersfor
%laterinterpolationofpulsesamplest_x=delta_t*[0:
（Mx-1）]'
x_ph=unwrap（angle（x））;
%基带chirp信号的相位，可以看出x_ph是个抛物线
q=polyfit（t_x,x_ph,2）;
%目的是用q=ax^2+bx+c逼近x_ph%checkresultusingcorrelationcoefficientxfit=polyval（q,t_x）;
%看看用q=ax^2+bx+c拟合的xfit与x_ph的一致程度
if（x_ph'
*xfit）/norm（x_ph）/norm（xfit）<
0.99
disp（'
pulsephaseisnotquadratic'
keyboard
end%
%---
Form（initiallyempty）outputmatrix---
Mr=length（t_y）;
Nr=length（g）;
%outputsamplesinamatrix
y=zeros（Mr,Nr）;
%337-by-20%Index'
i'
loopsoverthenumberoftargets
for
i=1:
length（r）
ri=r（i）;
vi=v（i）;
f_doppler=2*vi*fc/c;
%看看目标以速度v接近雷达应该如何表示，f_doppler=2*v/lambda
%Index'
j'
loopsoverthenumberofpulses
forj=1:
length（g）%20
pulses
r_at_T_0=ri-vi*T_0（j）;
%一般T_0=0表示当下目标离雷达距ri，若T_0
=7则表示7秒前目标离雷达距ri，现在目标距雷达？
%Computestartandendtimeofreflectedpulseatreceiver,
%ensurethatitfallsatleastpartiallywithintherange（time）window
tau=2*r_at_T_0/（c+vi）;
tmax=tau+T_p;
iftau>
=T_out
（2）|tmax<
=T_out
（1）
\nEchofromtarget#%gatrange%gkm'
i,ri）
\nisCOMPLETELYOUTOFtherangewindow'
\nonpulse#%g.\n'
j）
else
%Figureoutwhichsamplelocationsintheoutputgridcontain
%reflectedpulse
t_vals=t_y-tau;
%t_y是接收窗的区间
tau=2*r_at_T_0/（c+vi），表示tau时刻目标位于r_at_T_0，tau即书上的t0=2R0/c
%用t_vals而不是t_y是为了用t_vals与[0,T_p]这两个上下界相比较，可以想象若用t_y应该和tau和T_p+tau比较
升级会员 