【无标题】SAR雷达系统反设计及典型目标建模与仿真实现研究——目标生成与检测(Matlab代码实现)

简介: 【无标题】SAR雷达系统反设计及典型目标建模与仿真实现研究——目标生成与检测(Matlab代码实现)

🍁🥬🕒摘要🕒🥬🍁

现代战争对雷达目标识别提出了更高的要求,由于现役雷达大部分是低分辨雷达,对其开展目标识别技术的研究具有重要军事意义。在小样本、样本不均衡等复杂电磁环境条件下,传统低分辨雷达目标识别方法存在泛化性较差、识别率较低等问题。本文围绕深度学习方法对低分辨雷达目标识别技术开展研究,主要研究内容如下:传统低分辨雷达目标识别技术采用先提取信号特征,再基于特征进行识别的两步识别方法。


✨🔎⚡运行结果⚡🔎✨

FFT 操作

  • 在混合信号上实现一维FFT
  • 将向量重塑为 Nr*Nd 数组。
  • 沿量程箱尺寸 (Nr) 对节拍信号运行 FFT
  • 规范化 FFT 输出。
  • 取该输出的绝对值。
  • 保留一半的信号
  • 绘制输出
  • 目标初始位置应有一个峰值
  • 结果如下:


  • 第二个FFT将生成一个范围多普勒图,如下图所示,它将由变量“RDM”给出。

  • 第二个FFT将生成一个范围多普勒图,如下图所示,它将由变量“RDM”给出

最后,对第二个FFT的输出执行CFAR处理以显示目标。


2D CFAR处理应该能够抑制噪声并分离 目标信号。输出应与演练中共享的图像匹配。


确定每个维度的训练单元数。同样,选择保护单元的数量。


在整个矩阵上滑动被测单元格。确保 CUT 从边缘留出训练和守卫单元的余量。


对于每次迭代,对所有训练单元内的信号电平求和。求和 使用 db2pow 函数将值从对数转换为线性。


平均使用的所有训练单元的总和值。平均后,使用 pow2db 将其转换回对数。


进一步添加偏移量以确定阈值。


接下来,将 CUT 下的信号与此阈值进行比较。


如果 CUT 级别>阈值为其分配值 1,否则将其等同于 0。


上述过程将生成一个阈值块,该块小于距离多普勒图,因为由于存在目标和防护单元,CUT不能位于矩阵的边缘。因此,这些单元格不会被阈值化。


要使映射大小与 CFAR 之前相同,请将所有非阈值像元等同于 0。


💂♨️👨‍🎓Matlab代码👨‍🎓♨️💂

clear;
close all;
clc;
%% Radar Specifications 
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Frequency of operation = 77GHz
% Max Range = 200m
% Range Resolution = 1 m
% Max Velocity = 100 m/s
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Declare the variables
Range_max = 200; % in meters
Range_resolution = 1; % in meters
Velocity_max = 100; % in m/s
c = 3e8; %speed of light
%speed of light = 3e8
%% User Defined Range and Velocity of target
% *%TODO* :
% define the target's initial position and velocity. Note : Velocity
% remains contant
Target_range = 100; % in meters
Target_velocity = 50; % in m/s
%% FMCW Waveform Generation
% *%TODO* :
%Design the FMCW waveform by giving the specs of each of its parameters.
% Calculate the Bandwidth (B), Chirp Time (Tchirp) and Slope (slope) of the FMCW
% chirp using the requirements above.
%To calculate Bandwidth
B = c / (2 * Range_resolution);
%To find the chirp time
%Sweep time has to ben knowsn and it should be around 5 -6 times the round trip time
Tsweep = 5.5;
Tchirp = Tsweep * (2 * Range_max / c) ;
%To find slope of FMCW
slope = B / Tchirp;
%Operating carrier frequency of Radar 
fc= 77e9;             %carrier freq
%The number of chirps in one sequence. Its ideal to have 2^ value for the ease of running the FFT
%for Doppler Estimation. 
Nd=128;                   % #of doppler cells OR #of sent periods % number of chirps
%The number of samples on each chirp. 
Nr=1024;                  %for length of time OR # of range cells
% Timestamp for running the displacement scenario for every sample on each
% chirp
t=linspace(0,Nd*Tchirp,Nr*Nd); %total time for samples
%Creating the vectors for Tx, Rx and Mix based on the total samples input.
Tx=zeros(1,length(t)); %transmitted signal
Rx=zeros(1,length(t)); %received signal
Mix = zeros(1,length(t)); %beat signal
%Similar vectors for range_covered and time delay.
r_t=zeros(1,length(t));
td=zeros(1,length(t));


[1]易重辉. 基于深度学习的低空监视雷达目标检测的研究[D].四川大学,2021.DOI:10.27342/d.cnki.gscdu.2021.000528.

相关文章
|
2天前
|
算法
基于小波变换和峰值搜索的光谱检测matlab仿真,带GUI界面
本程序基于小波变换和峰值搜索技术,实现光谱检测的MATLAB仿真,带有GUI界面。它能够对CO2、SO2、CO和CH4四种成分的比例进行分析和提取。程序在MATLAB 2022A版本下运行,通过小波分解、特征提取和峰值检测等步骤,有效识别光谱中的关键特征点。核心代码展示了光谱数据的处理流程,包括绘制原始光谱、导数光谱及标注峰值位置,并保存结果。该方法结合了小波变换的时频分析能力和峰值检测的敏锐性,适用于复杂信号的非平稳特性分析。
|
1天前
|
传感器 算法
基于GA遗传算法的多机无源定位系统GDOP优化matlab仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化多机无源定位系统的GDOP,使用MATLAB2022A进行仿真。通过遗传算法的选择、交叉和变异操作,迭代优化传感器配置,最小化GDOP值,提高定位精度。仿真输出包括GDOP优化结果、遗传算法收敛曲线及三维空间坐标点分布图。核心程序实现了染色体编码、适应度评估、遗传操作等关键步骤,最终展示优化后的传感器布局及其性能。
|
3天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
一级倒立摆平衡控制系统MATLAB仿真,可显示倒立摆平衡动画,对比极点配置,线性二次型,PID,PI及PD五种算法
本课题基于MATLAB对一级倒立摆控制系统进行升级仿真,增加了PI、PD控制器,并对比了极点配置、线性二次型、PID、PI及PD五种算法的控制效果。通过GUI界面显示倒立摆动画和控制输出曲线,展示了不同控制器在偏转角和小车位移变化上的性能差异。理论部分介绍了倒立摆系统的力学模型,包括小车和杆的动力学方程。核心程序实现了不同控制算法的选择与仿真结果的可视化。
31 15
|
1天前
|
监控 算法 数据安全/隐私保护
基于扩频解扩+turbo译码的QPSK图传通信系统matlab误码率仿真,扩频参数可设置
本项目基于MATLAB 2022a实现图像传输通信系统的仿真,涵盖QPSK调制解调、扩频技术和Turbo译码。系统适用于无人机图像传输等高要求场景,确保图像质量和传输稳定性。通过仿真,验证了系统在不同信噪比下的性能,展示了图像的接收与恢复效果。核心代码实现了二进制数据到RGB图像的转换与显示,并保存不同条件下的结果。
16 6
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
基于深度学习的路面裂缝检测算法matlab仿真
本项目基于YOLOv2算法实现高效的路面裂缝检测,使用Matlab 2022a开发。完整程序运行效果无水印,核心代码配有详细中文注释及操作视频。通过深度学习技术,将目标检测转化为回归问题,直接预测裂缝位置和类别,大幅提升检测效率与准确性。适用于实时检测任务,确保道路安全维护。 简介涵盖了算法理论、数据集准备、网络训练及检测过程,采用Darknet-19卷积神经网络结构,结合随机梯度下降算法进行训练。
|
6月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
272 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
6月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
162 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
6月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
138 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
9月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)

热门文章

最新文章