Формы волны FMCW

Преимущества использования формы волны FMCW

Радиолокационные системы, которые используют частотно-модулируемые непрерывные волны (FMCW), обычно меньше и менее дороги в производстве, чем импульсные радиолокационные системы. Формы волны FMCW могут эффективно оценивать целевую область значений, в то время как простейшие формы непрерывной волны не могут.

Формы сигналов FMCW распространены в автомобильных радиолокационных системах и проникающих через землю радиолокационных системах.

Как создать FMCW формы волны

Для создания формы волны FMCW используйте phased.FMCWWaveform. Можно настроить определенные характеристики формы волны, включая:

  • Частота дискретизации.

  • Период и полоса пропускания FM sweep. Эти величины могут повторяться через несколько значений во время симуляции.

    Совет

    Чтобы найти цели до заданной максимальной области значений, r, обычно можно использовать период сдвига приблизительно 5*range2time(r) или 6*range2time(r). Для достижения разрешения в области значений delta_r, используйте полосу пропускания не менее range2bw(delta_r).

  • Протяните форму. Эта форма может быть пилообразной (вверх или вниз) или треугольной.

    Совет

    Для движущихся целей можно использовать треугольный свип, чтобы разрешить неоднозначность между областью значений и Доплером.

phased.FMCWWaveform принимает, что все частотные модуляции являются линейными. Для треугольных выступов наклон нисходящего выступа противоположен наклону вертикального выступа.

Двойной треугольный сдвиг

В этом примере показано, как выполнить выборку формы волны FMCW с двойным треугольным сдвигом, в котором два сдвига имеют разные наклоны. Затем в примере строится график спектрограммы.

Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов функции на эквивалентный step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).

Создайте объект формы волны FMCW, для которого SweepTime и SweepBandwidth свойства являются векторами длины два. Для каждого периода форма волны чередуется между парами соответствующих значений времени развертки и полосы пропускания.

st = [1e-3 1.1e-3];
bw = [1e5 9e4];
waveform = phased.FMCWWaveform('SweepTime',st,...
    'SweepBandwidth',bw,'SweepDirection','Triangle',...
    'SweepInterval','Symmetric','SampleRate',2e5,...
    'NumSweeps',4);

Вычислите выборки из четырех сдвигов (два периода). В треугольном сдвиге каждый период состоит из сдвига вверх и вниз.

x = waveform();

Постройте график спектрограммы.

[S,F,T] = spectrogram(x,32,16,32,waveform.SampleRate);
image(T,fftshift(F),fftshift(mag2db(abs(S))))
xlabel('Time (sec)')
ylabel('Frequency (Hz)')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.