Вычислите отраженный радиолокационный сигнал от пешехода, перемещающегося вдоль оси x от источника. Радар работает на 24 ГГц и расположен в источник. Пешехода изначально в 100 метрах от радара. Передайте линейный FM сигнал, имеющий полосу пропускания 300 МГц. Отраженный сигнал захватывается в момент начала движения пешехода и в две секунды в движение.

Создайте линейную форму FM волны и канал свободного пространства, чтобы распространить форму волны.

c = physconst('Lightspeed');
bw = 300.0e6;
fs = bw;
fc = 24.0e9;
wav = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',fs,'SweepBandwidth',bw);
x = wav();
channel = phased.FreeSpace('OperatingFrequency',fc,'SampleRate',fs, ...
    'TwoWayPropagation',true);

Создайте пешеходный объект. Установите начальное положение пешехода равным 100 м на оси X с начальным курсом по положительному направлению X. Высота пешехода составляет 1,8 м, а пешехода ходят со скоростью 0,5 метра в секунду.

pedest = backscatterPedestrian( 'Height',1.8, ...
    'OperatingFrequency',fc,'InitialPosition',[100;0;0], ...
    'InitialHeading',0,'WalkingSpeed',0.5);

Первый вызов на move функция возвращает начальное положение, начальную скорость и начальную ориентацию всех сегментов тела, а затем продвигает движение пешехода на две секунды вперед.

[bppos,bpvel,bpax] = move(pedest,2,0);

Передайте первый импульс пешеходу. Создать 16 реплик сигнала и распространить их в положения сегментов тела пешехода. Используйте rangeangle функция для вычисления угла прихода каждой реплики в соответствующем сегменте тела. Затем используйте reflect функция для возврата когерентной суммы всех отраженных сигналов от сегментов тела в исходном положении пешехода.

radarpos = [0;0;0];
xp = channel(repmat(x,1,16),radarpos,bppos,[0;0;0],bpvel);
[~,ang] = rangeangle(radarpos,bppos,bpax);
y0 = reflect(pedest,xp,ang);

Получите положение, скорость и ориентацию каждого сегмента тела, затем продвигайте движение пешехода еще на две секунды.

[bppos,bpvel,bpax] = move(pedest,2,0);

Передайте и распространите второй импульс в новое положение пешехода.

radarpos = [0;0;0];
xp = channel(repmat(x,1,16),radarpos,bppos,[0;0;0],bpvel);
[~,ang] = rangeangle(radarpos,bppos,bpax);
y1 = reflect(pedest,xp,ang);

Сопоставьте-фильтр и постройте график обоих отраженных импульсов. График показывает увеличенную задержку выхода согласованного фильтра, когда пешехода уходит.

filter = phased.MatchedFilter('Coefficients',getMatchedFilter(wav));
ymf = filter([y0 y1]);
t = (0:size(ymf,1)-1)/fs;
plot(t*1e6,abs(ymf))
xlabel('Time (microsec)')
ylabel('Magnitude')
title('Match-Filtered Reflected Signals')
legend('Signal 1','Signal 2')

Изменение масштаба и показ временных задержек для каждого сигнала.

plot(t*1e6,abs(ymf))
xlabel('Time (microsec)')
ylabel('Magnitude')
title('Matched-Filtered Reflected Signals')
axis([50.65 50.7 0 .0026])
legend('Signal 1','Signal 2')

Создайте пешеходный объект. Установите начальное положение пешехода равным 100 м на оси X с начальным курсом по положительному направлению X. Высота пешехода составляет 1,8 м, а пешехода ходят со скоростью 1,5 метра в секунду.

fc = 24.0e9;
pedest = backscatterPedestrian( 'Height',1.8, ...
    'OperatingFrequency',fc,'InitialPosition',[100;0;0], ...
    'InitialHeading',0,'WalkingSpeed',1.5);

Получите и постройте детальное движение правого и левого нижних рук пешехода путем захвата их положений каждые 1/10 секунды.

blla = zeros(3,100);
brla = blla;
t = zeros(1,100);
T = .1;
for k = 1:100
    [bppos,bpvel,bpax] = move(pedest,T,0);
    blla(:,k) = bppos(:,9);
    brla(:,k) = bppos(:,10);
    t(k) = T*(k-1);
end
plot(t,brla(1,:),t,blla(1,:))
title('Pedestrian Arm Motion')
xlabel('Time (sec)')
ylabel('Distance (m)')
legend('Right Lower Arm','Left Lower Arm')

Отображение движения пешехода, идущего по квадратному пути. Создайте пешехода с помощью backscatterPedestrian объект со значениями по умолчанию, за исключением высоты 1,7 метра. Продвигайтесь и отображайте положение пешехода каждые 3 миллисекунды. Сначала пешехода перемещается вдоль положительной оси X, затем вдоль положительной оси Y, вдоль отрицательной оси X и, наконец, вдоль отрицательной оси Y, чтобы вернуться к начальной точке.

ped = backscatterPedestrian('Height',1.7);
dt = 0.003;
N = 3600;
for m = 1:N
    if (m < N/4)
        angstep = 0.0;
    end
    if (m >= N/4)
        angstep = 90.0;
    end
    if (m >= N/2)
        angstep = 180.0;
    end
    if (m >= 3*N/4)
        angstep = 270.0;
    end
    move(ped,dt,angstep);
    plot(ped)
end