DDMA信号处理以及数据处理的流程—随机目标生成

作者 : admin 本文共2681个字,预计阅读时间需要7分钟 发布时间: 2024-06-10 共2人阅读

Hello,大家好,我是Xiaojie,好久不见,欢迎大家能够和Xiaojie一起学习毫米波雷达知识,Xiaojie准备连载一个系列的文章—DDMA信号处理以及数据处理的流程,本系列文章将从目标生成、信号仿真、测距、测速、cfar检测、测角、目标聚类、目标跟踪这几个模块逐步介绍,这个系列的文章大约是一个7-8篇左右。

最终效果如下:

DDMA信号处理以及数据处理的流程—随机目标生成插图

整体文件的目录树如下:

DDMA信号处理以及数据处理的流程—随机目标生成插图(1)

本篇文章主要讲的是目标生成的部分。

目标生成部分主要是在targetGenerate目录下实现,按隔随机帧数来生成目标的随机距离、随机速度、随机角度以及随机横向距离。

generateRandFrame.m介绍

generateRandFrame.m文件主要目的是生成随机的帧数,目的是隔多少帧来生成一个新的目标。在下面代码中会在[18,23]中生成一个随机数。

%% 获取随机帧数,表征隔几帧生成一个新目标
function frame = generateRandFrame()
    frameMin = 18; %最小帧号
    frameMax = 23; %最大帧号
    %生成随机帧号,范围为[frameMin,frameMax]
    frame = round(rand(1,1)*(frameMax-frameMin))+frameMin; 
end

generateNewTarget.m介绍

generateNewTarget.m文件主要目的是生成一个新的目标,包括是在目标的径向距离、径向速度、角度、横向距离。目标的横向距离

t

a

r

g

e

t

L

o

targetLo

targetLo范围在

[

10

,

10

]

[-10,10]

[10,10]中,目标的径向速度

s

p

e

e

d

I

n

i

t

speedInit

speedInit范围在

[

25

,

25

]

[-25,25]

[25,25]中,目标的径向距离是和径向速度是相关的,当径向速度小于0时,目标径向距离为

125

125

125,当径向速度大于0时,目标径向距离为

2

+

a

b

s

(

t

a

r

g

e

t

L

o

)

2+abs(targetLo)

2+abs(targetLo),目标角度计算为

a

n

g

l

e

I

n

i

t

=

a

s

i

n

d

(

t

a

r

g

e

t

L

o

/

r

a

n

g

e

I

n

i

t

)

angleInit = asind(targetLo/rangeInit)

angleInit=asind(targetLo/rangeInit),最终一个新的目标为

t

a

r

g

e

t

=

[

r

a

n

g

e

I

n

i

t

,

s

p

e

e

d

I

n

i

t

,

a

n

g

l

e

I

n

i

t

,

t

a

r

g

e

t

L

o

]

;

target = [rangeInit, speedInit, angleInit, targetLo];

target=[rangeInit,speedInit,angleInit,targetLo];

%% 产生一个新的目标
function target = generateNewTarget()

    loMin = -10; %横距的最小值
    loMax = 10; %横距的最大值
    %随机生成目标的横距,范围为[loMin,loMax]
    targetLo = round(rand(1,1)*(loMax-loMin))-loMax; 
    speedInit = 0; % 目标速度初始化为0
    speedMax = 25; % 目标速度的最大值
    speedMin = -25; % 目标速度的最小值
    % 随机生成目标的速度,范围为[speedMin,speedMax]
    while (speedInit == 0)
        speedInit = round(rand(1,1)*(speedMax-speedMin))-speedMax;
    end
    if speedInit < 0 %目标速度的小于0,目标从远靠近
        rangeInit = 125;
    else
        rangeInit = 2 + abs(targetLo); %目标从近到远
    end
    angleInit = asind(targetLo/rangeInit); %目标角度初始化
    target = [rangeInit, speedInit, angleInit, targetLo]; %目标信息生成
end

targetUpdate.m介绍

随着帧数的变化,目标的径向速度以及角度会发生变化(假设目标的径向速度不变),targetUpdate.m文件主要目的是对生成目标的径向距离以及角度进行更新。

%% 目标信息更新
function target = targetUpdate(parameter,target)

    for targetIdx = 1:1:parameter.targetNums
        
        targetRange = target(targetIdx,1); %目标的距离
        targetSpeed = target(targetIdx,2); %目标的速度
        targetLo = target(targetIdx,4); %目标的横距
        targetRange = targetRange + targetSpeed * parameter.frameTime; %目标距离计算
        targetAngle = asind(targetLo/targetRange); %目标角度计算
        target(targetIdx,1) = targetRange; %距离更新
        target(targetIdx,2) = targetSpeed; %速度更新
        target(targetIdx,3) = targetAngle; %角度更新
    end
    
end

generateMovingTarget.m介绍

generateMovingTarget.m是生成移动的目标,当frameNumLoops为0时,会生成新的目标且目标列表更新并生成下次目标生成的随机帧号;且每帧都会进行目标信息更新

%% 生成动态目标
function [parameter,target] = generateMovingTarget(parameter,target)
    
    parameter.frameNumLoops = parameter.frameNumLoops - 1; %frameNumLoops
    % 如果frameNumLoops为0,则生成新的目标
    if parameter.frameNumLoops == 0
        newTarget = generateNewTarget(); % 生成新目标
        parameter.targetNums = parameter.targetNums + 1; %目标数增加
        target = [target ; newTarget]; %target更新
        parameter.frameNumLoops = generateRandFrame(); %生成随机帧号
    end
    target = targetUpdate(parameter,target); %目标信息更新

end

至此,本片文章就此结束了。

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