调频连续波(FMCW)波形设计、真实道路场景仿真及汽车自适应巡航控制信号处理(Matlab代码实现)

简介: 调频连续波(FMCW)波形设计、真实道路场景仿真及汽车自适应巡航控制信号处理(Matlab代码实现)

💥1 概述

以下是关于调频连续波(FMCW)波形设计、真实道路场景仿真以及汽车自适应巡航控制信号处理的概述,以及Matlab代码实现的示例:


调频连续波(FMCW)波形设计:FMCW波形是一种特殊的雷达波形,通过改变频率随时间连续变化的方式实现距离和速度测量。


可以使用Matlab编程语言来设计FMCW波形。以下是一个简单的Matlab示例代码:


% 设置参数
T = 1; % 波形持续时间
Fs = 1000; % 采样频率
f0 = 10; % 初始频率
f1 = 100; % 终止频率
% 生成FMCW波形
t = 0:1/Fs:T-1/Fs; % 时间向量
f = f0 + (f1 - f0) * t / T; % 频率随时间变化
s = exp(1i * 2 * pi * cumsum(f) / Fs); % FMCW波形信号
% 绘制FMCW波形图
figure;
plot(t, real(s));
xlabel('时间 (s)');
ylabel('幅度');
title('FMCW波形');

真实道路场景仿真:


使用Matlab可以进行车辆运动和道路场景的仿真,以模拟真实的道路情况。


可以使用车辆动力学模型、道路地形数据、车辆行驶轨迹等来构建仿真场景。


在Matlab中,可以使用Simulink进行仿真建模,通过搭建车辆运动模型和环境模型来进行真实道路场景仿真。


汽车自适应巡航控制信号处理:


汽车自适应巡航控制(ACC)需要对来自雷达或其他传感器的信号进行处理和分析,以实现车辆的跟车控制。


使用Matlab可以进行ACC信号处理,包括雷达数据处理、目标检测和距离测量等。


可以使用信号处理工具箱和计算机视觉工具箱提供的函数和算法来处理ACC信号。


以上是一个简单的概述,给出了调频连续波(FMCW)波形设计、真实道路场景仿真和汽车自适应巡航控制信号处理的主要概念。具体的实现和细节可能因问题的复杂性而有所不同。根据实际需求,需要进一步研究和实现相关算法和方法。


📚2 运行结果


主函数部分代码:

clc;
clear all; 
close all;
c=3e8; %(speed light)
%%Trget information
Target_range_resolution=0.5;    %(in meters)
max_target_speed=230;  %(m/s)
max_unambiguos_range=150;  %(in meters)
%%Signal information
B=c/(2*Target_range_resolution);   %(bamdwidth in Hz)
Tr=2*max_unambiguos_range/c;       %Time repetition interval
T=6e-4;         %duration of the whole signal
Np = T/Tr; %number of pulses of the whole signal
%% frequency and time axis definition
%Generating a single chirp
c=3e8; 
f_s=2*B;     %%sample frequency
dt=1/f_s;
t=0:dt:Tr-dt;
df=1/Tr;
f=0:df:(f_s-df);
Ns=length(t);     %Length of single chirp
mu=2*pi*B/Tr;               %%Ramp - with 2pi factor
ramp_frequency=(mu/2*pi).*t;
figure(1);
plot(t,ramp_frequency);
grid on;
title('Single chirp')
xlabel('Time,s')
ylabel('Freq, Hz')
train_ramp_ferquency=repmat(ramp_frequency,1,round(T/Tr));
t1=0:dt:T-dt;
figure(2);
plot(t1,train_ramp_ferquency);
grid on;
title('Single chirp')
xlabel('Time,s')
ylabel('Freq, Hz')
s=exp(1i*(mu/2)*t.^2);    %%complex transmit signal
figure(3);
plot(t,real(s));
grid on;
title('Up-Chirp')
xlabel('Time,s')
ylabel('Amplitude, norm')
S=fft(s);
figure(4); 
plot(f-f_s/2,abs(fftshift(S))); 
grid on;
title('FFT of Chirp')
xlabel('Freq,Hz')
ylabel('Amplitude, norm')
R0=0+0*t;           %%change of distance of scatterer point target
tau0=2*R0/c; 
Sr = S.*exp(-1j*2*pi.*f.*tau0);
Sro= Sr.*conj(S);    %signal after matched filter
r=t*c/2;
figure(6);
plot(r,abs(ifft((Sro))));
%plot(r,fftshift(abs(ifft((Sro)))));
grid on
title('conversion from beat freq - Received signal after mixer');
xlabel('Range [m]'); ylabel('Single Recieved Signal');
Sc=repmat(Sr,1,Np);   %%vector with returnof Np pulses
Scmatrix=reshape(Sc,Ns,Np);   %matrix with phase-shift due to scatterer point-slike target at distace R0
Smf=conj(S);   
HRR=zeros(Ns,Np);
for i=1:Np
  Y=Scmatrix(:,i).*Smf.';
HRR(:,i)=fftshift(ifft(Y));
end
% 
% figure(7);
% mesh(abs(HRR));
Im = HRR;
for i= 1:Ns
    %Im(i,:) = fftshift(fft( HRR(i,:)));
    Im(i,:) = fft( HRR(i,:));
end

🎉3 参考文献

[1]杨超. 传感通信一体化FMCW波形设计与信号处理[D].桂林电子科技大学,2020.

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。

相关文章
|
6月前
|
调度
储能参与调峰调频联合调度模型(matlab代码)
储能参与调峰调频联合调度模型(matlab代码)
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类(matlab代码)
基于改进ISODATA算法的负荷场景曲线聚类(matlab代码)
|
6月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 监控
基于yolov2深度学习网络的车辆检测算法matlab仿真,包括白天场景和夜晚场景
基于yolov2深度学习网络的车辆检测算法matlab仿真,包括白天场景和夜晚场景
|
6月前
|
算法 机器人 vr&ar
基于双目RGB图像和图像深度信息的三维室内场景建模matlab仿真
基于双目RGB图像和图像深度信息的三维室内场景建模matlab仿真
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【红外图像】利用红外图像处理技术对不同制冷剂充装的制冷系统进行性能评估(Matlab代码实现)
【红外图像】利用红外图像处理技术对不同制冷剂充装的制冷系统进行性能评估(Matlab代码实现)
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【视频去噪】基于全变异正则化最小二乘反卷积是最标准的图像处理、视频去噪研究(Matlab代码实现)
【视频去噪】基于全变异正则化最小二乘反卷积是最标准的图像处理、视频去噪研究(Matlab代码实现)
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【大规模 MIMO 检测】基于ADMM的大型MU-MIMO无穷大范数检测研究(Matlab代码实现)
【大规模 MIMO 检测】基于ADMM的大型MU-MIMO无穷大范数检测研究(Matlab代码实现)
|
3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。
199 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
|
3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。
128 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
|
3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。
90 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