基于后投影算法穿墙雷达成像附matlab代码

简介: 基于后投影算法穿墙雷达成像附matlab代码

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信      无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

⛄ 内容介绍

后投影算法(Backprojection Algorithm)可以应用于穿墙雷达,帮助实现对墙壁背后的目标进行定位和成像。以下是基于后投影算法的穿墙雷达成像的基本过程:

  1. 发射和接收信号:穿墙雷达系统发射射频脉冲或连续波信号,并记录由目标反射回来的回波信号。接收到的信号是经过墙壁衰减和散射后的结果。
  2. 数据预处理:对接收到的回波信号进行预处理操作,包括去除噪声、时频特性调整等,以提高图像质量。
  3. 构建累积矩阵:将接收到的预处理信号进行累积形成一个三维矩阵(累积矩阵)。其中,矩阵的x和y方向对应传播延迟和天线位置,而z方向对应目标的位置深度。
  4. 后投影成像:利用累积矩阵进行后投影成像处理。通过将信号从相应位置投影回空间中,并对所有位置进行累加,可以生成墙壁背后目标的二维成像。
  5. 图像增强和解释:对生成的成像结果进行图像增强和解释,例如应用滤波、阈值处理、目标检测算法,以提高成像质量和目标识别能力。

需要注意的是,穿墙雷达成像面临的挑战包括墙壁衰减、多径效应、杂散回波等。因此,在际应用中可能需要采用多种技术来克服这些问题,如时频纠正、多普勒校正、多径抑制等。此外,选择适当的信号处理和成像算法也会影响成像性能和灵敏度。

该程序在墙后建立了长为2米,宽为0.6米的矩形,利用后投影算法以及快速时延估计进行成像。并且计算最佳带宽,最佳中心频率,阵列天线数量,陈列天线间隔。使得成像质量很好。缺点在于:计算量偏大。

⛄ 部分代码

clear all;close all;clc;%%====== 参数设置 =====%%=== 成像区域 ========L_width=6;   W_width=6;LL=128*2;WW=128*2;xx=linspace(-W_width/2,W_width/2,WW);%纵轴在-3到3之间划分128*2个点x=linspace(-W_width/2,W_width/2,WW*2);%墙离散成点,用于遍历yy=linspace(1,L_width+1,LL);%在横轴0-6之间划分256个点%%=== 发射信号参数 ======c=3.0e8;B_width=(1)*10^9;%带宽fc=(0.75)*10^9;  %载频tRange=10e-8; %脉冲持续时间Rmax=tRange*c/2; %脉冲最远传播距离nT=1024*1;%采样点数fs=nT/tRange;%采样频率t=linspace(0,tRange,nT); %时间划分%%=== 墙壁设置====d=0.24;e_content=8.6;%%=== 阵列参数 =======单发单收N_line=31;nL=linspace(-W_width/2,W_width/2,N_line);%天线位置,-1.5-1.5,划分31% yL=-d;%%=== 目标位置 ======x_tag = linspace(-1,1,13);       %设置目标长度,要使得以最小分辨率增长% y_tag=2*tan((90-30/2)*pi/180);tN=length(x_tag);   %目标个数immage=zeros(WW,LL);    %初始化成像矩阵for i = 0:c/(2*B_width):0.6      %c/(2*B_width)为间隔最小分辨距离, i为每次y增加长度             y_tag = linspace(3+i,3+i,13);   %设置目标的宽度                 %%%========== 回波信号 ==========        pulse=zeros(N_line,nT);  %初始化天线采样数据    for kk=1:tN  %目标数目        for k=1:N_line  %天线阵列        %全遍历       l11=sqrt((x_tag(kk)-x).^2+(y_tag(kk)).^2);       l22=sqrt((nL(k)-x).^2+d.^2);       r_x=sqrt(e_content)*l22+l11;       r=min(r_x);       %t_delay=2*r/c;       t_delay1= wall_delay(x_tag(kk),y_tag(kk),nL(k),d,e_content);     end%成像figure(3);imagesc(yy,xx,abs(immage));ylabel('cross range/m');xlabel('range/m');title('汉明加权输出样本成像');

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献


⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 仿真咨询

1.卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3.旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划
4.无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
5.传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位
6.信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号
7.生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化
8.微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
9.元胞自动机交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长


相关文章
|
23天前
|
算法 BI Serverless
基于鱼群算法的散热片形状优化matlab仿真
本研究利用浴盆曲线模拟空隙外形,并通过鱼群算法(FSA)优化浴盆曲线参数,以获得最佳孔隙度值及对应的R值。FSA通过模拟鱼群的聚群、避障和觅食行为,实现高效全局搜索。具体步骤包括初始化鱼群、计算适应度值、更新位置及判断终止条件。最终确定散热片的最佳形状参数。仿真结果显示该方法能显著提高优化效率。相关代码使用MATLAB 2022a实现。
|
23天前
|
算法 数据可视化
基于SSA奇异谱分析算法的时间序列趋势线提取matlab仿真
奇异谱分析(SSA)是一种基于奇异值分解(SVD)和轨迹矩阵的非线性、非参数时间序列分析方法,适用于提取趋势、周期性和噪声成分。本项目使用MATLAB 2022a版本实现从强干扰序列中提取趋势线,并通过可视化展示了原时间序列与提取的趋势分量。代码实现了滑动窗口下的奇异值分解和分组重构,适用于非线性和非平稳时间序列分析。此方法在气候变化、金融市场和生物医学信号处理等领域有广泛应用。
|
20天前
|
机器学习/深度学习 存储 算法
经典算法代码
这段代码展示了多个经典算法,包括:穷举法解决“百钱买百鸡”问题;递推法计算“猴子吃桃”问题;迭代法求解斐波那契数列及折纸高度超越珠峰的问题。同时,还提供了希尔排序算法实现及披萨票务订购系统和汉诺塔问题的链表存储解决方案。每部分通过具体案例解释了算法的应用场景与实现方法。
21 3
|
24天前
|
资源调度 算法
基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统matlab仿真
本课题研究基于迭代扩展卡尔曼滤波算法的倒立摆控制系统,并对比UKF、EKF、迭代UKF和迭代EKF的控制效果。倒立摆作为典型的非线性系统,适用于评估不同滤波方法的性能。UKF采用无迹变换逼近非线性函数,避免了EKF中的截断误差;EKF则通过泰勒级数展开近似非线性函数;迭代EKF和迭代UKF通过多次迭代提高状态估计精度。系统使用MATLAB 2022a进行仿真和分析,结果显示UKF和迭代UKF在非线性强的系统中表现更佳,但计算复杂度较高;EKF和迭代EKF则更适合维数较高或计算受限的场景。
|
25天前
|
算法
基于SIR模型的疫情发展趋势预测算法matlab仿真
该程序基于SIR模型预测疫情发展趋势,通过MATLAB 2022a版实现病例增长拟合分析,比较疫情防控力度。使用SIR微分方程模型拟合疫情发展过程,优化参数并求解微分方程组以预测易感者(S)、感染者(I)和移除者(R)的数量变化。![]该模型将总人群分为S、I、R三部分,通过解析或数值求解微分方程组预测疫情趋势。
|
25天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
基于LK光流提取算法的图像序列晃动程度计算matlab仿真
该算法基于Lucas-Kanade光流方法,用于计算图像序列的晃动程度。通过计算相邻帧间的光流场并定义晃动程度指标(如RMS),可量化图像晃动。此版本适用于Matlab 2022a,提供详细中文注释与操作视频。完整代码无水印。
|
7天前
|
算法
基于ACO蚁群优化的UAV最优巡检路线规划算法matlab仿真
该程序基于蚁群优化算法(ACO)为无人机(UAV)规划最优巡检路线,将无人机视作“蚂蚁”,巡检点作为“食物源”,目标是最小化总距离、能耗或时间。使用MATLAB 2022a版本实现,通过迭代更新信息素浓度来优化路径。算法包括初始化信息素矩阵、蚂蚁移动与信息素更新,并在满足终止条件前不断迭代,最终输出最短路径及其长度。
|
10天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于心电信号时空特征的QRS波检测算法matlab仿真
本课题旨在通过提取ECG信号的时空特征并应用QRS波检测算法识别心电信号中的峰值。使用MATLAB 2022a版本实现系统仿真,涵盖信号预处理、特征提取、特征选择、阈值设定及QRS波检测等关键步骤,以提高心脏疾病诊断准确性。预处理阶段采用滤波技术去除噪声,检测算法则结合了一阶导数和二阶导数计算确定QRS波峰值。
|
10天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目展示了一种结合粒子群优化(PSO)与分组卷积神经网络(GroupCNN)的时间序列预测算法。该算法通过PSO寻找最优网络结构和超参数,提高预测准确性与效率。软件基于MATLAB 2022a,提供完整代码及详细中文注释,并附带操作步骤视频。分组卷积有效降低了计算成本,而PSO则智能调整网络参数。此方法特别适用于金融市场预测和天气预报等场景。
|
14天前
|
算法
基于极大似然算法的系统参数辨识matlab仿真
本程序基于极大似然算法实现系统参数辨识,对参数a1、b1、a2、b2进行估计,并计算估计误差及收敛曲线,对比不同信噪比下的误差表现。在MATLAB2022a版本中运行,展示了参数估计值及其误差曲线。极大似然估计方法通过最大化观测数据的似然函数来估计未知参数,适用于多种系统模型。

热门文章

最新文章