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  • MTD雷达信号处理

    2018-11-25 16:44:46
    MTD雷达信号相参处理,有详尽的仿真程序和信号源。MTD雷达信号相参处理,有详尽的仿真程序和信号源MTD雷达信号相参处理,有详尽的仿真程序和信号源
  • MTD雷达信号相参处理,有详尽的仿真程序和信号源。
  • 雷达动目标检测仿真,含脉冲压缩,mtd处理等
  • chirp信号目标探测,mti,mtd,可以对于初学者用于雷达杂波下的目标探测仿真
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  • 非常非常非常好的动目标显示和动目标检测的仿真程序,对学习雷达动目标检测相关知识的同学很有用
  • 雷达信号处理程序,包括线性调频,匹配滤波,产生目标回波加噪声,回波积累,时域脉压,频域脉压,加窗脉压,相干积累,mti对消,mtd检测,cfar检测,欢迎下载
  • 对每一列做匹配滤波可以得到目标的距离信息,对每一行做FFT可以得到目标的多普勒信息,也即MTD。 设雷达发射线性调频连续波信号: st(t)=A0ej2πf0t∑m=0M−1u(t−mT)u(t)={ejπKt2,0≤t<T0, else{

    这篇文章主要讨论为什么不同脉冲的同一距离门里包含目标的多普勒信息,从原理上进行理解,细节缺乏推敲。
    雷达接收信号数据块为:

    图片源自wuli huag的博客雷达回波仿真

    每一列代表对同一脉冲的采样(快时间),每一行代表对同一距离门的采样(慢时间)。
    对每一列做匹配滤波可以得到目标的距离信息,对每一行做FFT可以得到目标的多普勒信息,也即MTD。
    设雷达发射线性调频连续波信号:
    s t ( t ) = A 0 e j 2 π f 0 t ∑ m = 0 M − 1 u ( t − m T ) u ( t ) = { e j π K t 2 , 0 ≤ t < T 0 ,   e l s e {{s}_{t}}(t)=A_0{{e}^{j2\pi {{f}_{0}}t}}\sum\limits_{m=0}^{M-1}{u(t-mT)} \\ u(t)=\left\{ \begin{matrix} {{e}^{j\pi K{{t}^{2}}}},0\le t<T \\ 0,\text{ }else \end{matrix} \right. st(t)=A0ej2πf0tm=0M1u(tmT)u(t)={ejπKt2,0t<T0, else
    其中 A 0 A_0 A0为发射信号的幅度, f 0 f_0 f0为雷达载频, K K K为调频斜率, T T T为脉冲重复周期, M M M为连续发射的线性调频脉冲数。
    设某目标的射线距离为 R R R,径向速度为 v r v_r vr,那么该目标的第 m + 1 m+1 m+1个脉冲回波为:
    s r ( t ) = s t ( t − t d ) t d = 2 ( R + v r t ) c = 2 R c + f d f 0 t {{s}_{r}}\left( t \right)={{s}_{t}}\left( t-{{t}_{d}} \right) \\ {{t}_{d}}=\frac{2\left( R+{{v}_{r}}t \right)}{c}=\frac{2R}{c}+\frac{{{f}_{d}}}{{{f}_{0}}}t sr(t)=st(ttd)td=c2(R+vrt)=c2R+f0fdt
    于是接收信号可以写成:
    s r ( t ) = A 0 exp ⁡ ( j 2 π f 0 ( t − t d ) ) ∑ m = 0 M − 1 u ( t − m T − t d ) {{s}_{r}}\left( t \right)=A_0\exp \left( j2\pi {{f}_{0}}\left( t-{{t}_{d}} \right) \right)\sum\limits_{m=0}^{M-1}{u\left( t-mT-{{t}_{d}} \right)} sr(t)=A0exp(j2πf0(ttd))m=0M1u(tmTtd)
    t d t_d td为时延, f d f_d fd为多普勒频移。
    先对目标进行距离处理,参考信号取:
    s 0 ( t ) = A 0 exp ⁡ ( j 2 π f 0 ( t − τ 0 ) ) u ( t − m T − τ 0 ) {{s}_{0}}\left( t \right)=A_0\exp \left( j2\pi {{f}_{0}}\left( t-{{\tau }_{0}} \right) \right)u\left( t-mT-{{\tau }_{0}} \right) s0(t)=A0exp(j2πf0(tτ0))u(tmTτ0)
    τ 0 = 2 R c {{\tau }_{0}}=\frac{2R}{c} τ0=c2R为距离 R R R上的时延。
    仅关注接收信号的 exp ⁡ ( j 2 π f 0 ( t − t d ) ) \exp \left( j2\pi {{f}_{0}}\left( t-{{t}_{d}} \right) \right) exp(j2πf0(ttd))项,与参考信号混频后剩下 exp ⁡ ( − j 2 π f d t ) \exp \left( -j2\pi {{f}_{d}}t \right) exp(j2πfdt),可知不同脉冲的同一距离维频率相差 f d T f_dT fdT。也即对慢时间维做FFT可得到目标的多普勒信息。
    下面给出海杂波的仿真实例进行验证。首先是将回波信号匹配滤波后排成行,每一列代表同一距离门,此时的距离-多普勒结果如下图所示,可以看出每一行都是在目标处产生峰值。
    在这里插入图片描述
    对上图的每一列进行FFT,结果如下图所示。虽然看起来只在某一个地方有峰值,我最初有些疑惑,不应该每一列都应该在多普勒频率处有一个峰值吗,其实是这样的,只是由于其他列的峰值与目标所在距离那一列的峰值相比较而言很小,最终呈现的结果只有一个峰值,这样也可以直接读出目标的距离和速度。
    在这里插入图片描述
    目标距离所在列做FFT的结果如下图:
    在这里插入图片描述
    为了证明任选一列也可以,这里选择第10列的数据做FFT,结果如下图:
    在这里插入图片描述
    从上两幅图的结果可以看出,任选同一距离门数据做FFT即可得到目标速度信息,距离-多普勒图像只有一个峰值的原因在于其他列相对目标距离所在列的峰值小太多,这两幅图分别是 1 0 7 10^7 107 1 0 4 10^4 104

    参考文献:

    1. 郭欣. 天波超视距雷达信号处理技术研究[D].南京理工大学,2004.
    2. 戴文娟. 天波超视距雷达海杂波仿真与目标检测算法[D].电子科技大学,2013.
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  • 在MATLAB上实现雷达信号处理仿真:该程序完成了对8个脉冲信号的脉压、动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD),有注释。
  • 模拟脉冲串回波信号(脉冲周期1ms),快时间匹配滤波,慢时间MTD,提取目标的距离-速度信息;
  • rader4_雷达_givingl4v_mtd_快时间慢时间.zip
  • 摘要:在雷达系统中,杂波抑制...其中动目标显示(MTI)技术和动目标检测(MTD)技术是两种重要的杂波抑制技术,广泛应用在现代的雷达系统中. 本文首先介绍了杂波抑制技术的应用背景,指出杂波抑制技术在雷达系统中的重要性...

    摘要:

    在雷达系统中,杂波抑制技术是信号处理的关键技术之一.现代雷达都工作在相当复杂的环境中,各种杂波和噪声严重影响着雷达的性能,杂波抑制技术具有消除杂波并提取有用信号的功能,对雷达检测动目标来说,具有非常重要的意义.其中动目标显示(MTI)技术和动目标检测(MTD)技术是两种重要的杂波抑制技术,广泛应用在现代的雷达系统中. 本文首先介绍了杂波抑制技术的应用背景,指出杂波抑制技术在雷达系统中的重要性,由于雷达系统中经常采用脉冲压缩方法,使用的发射信号应用较广的为线性调频信号,所以先对雷达信号处理中线性调频信号的脉冲压缩的原理和实现进行了介绍和仿真;后分两章详细讨论了MTI和MTD两种技术,一方面从原理上详细说明其技术,优缺点及应用,另一方面在使用线性调频信号的脉冲压缩技术的应用背景中,使用相同的信号和目标参数仿真模型,结合理论针对不同情况使用MATLAB进行仿真,并对仿真结果进行分析.其中讨论的关键问题包括:MTI延迟线对消器的滤波效果,延迟线个数对性能的影响,MTD中FFT滤波器的不同设计方法及其滤波效果,FIR滤波器组的窗函数选取及设计方法,滤波效果,并对两种方法进行比较.最后利用FPGA实现了反馈式控制结构的FFT信号处理器. 脉冲压缩技术可以解决探测距离和距离分辨力这两者之间的矛盾,在雷达系统中得到广泛应用;MTI通常使用延迟线对消器,延迟线个数增加可以改善对消器性能,但是在多数情况下,单使用MTI是无法满足实际需求的,MTD是MTI的改进,主要实现方式有FFT滤波器和FIR滤波器组,这两种方法各有千秋,其中应用的较多的是FIR滤波器组.

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  • 雷达动目标检测仿真,含脉冲压缩,mtd处理等
  • rader4_雷达_givingl4v_mtd_快时间慢时间_源码.rar
  • 传统的脉冲多普勒雷达存在严重的测距测速模糊和盲区效应。该文结合压缩感知理论,考虑在正常脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval, PRI)上叠加一个随机扰动,并把PRI的随机变化巧妙转化为稀疏观测矩阵的受限等距...
  • randar_mtd_16pulse.m

    2021-05-16 11:02:12
    雷达MTD和MTI检测,16个脉冲的
  • MTI与MTD原理

    热门讨论 2011-11-12 02:27:14
    主要是关于MTI和MTD的原理与应用的介绍,比较系统。
  • 雷达发射波形。回波的模拟,以及匹配滤波。加窗控制旁瓣,以及MTD处理
  • lfm_pc_mtd.m

    2021-07-21 21:12:55
    脉冲多普勒雷达的线性调频信号运动目标脉冲串回波、脉冲压缩和MTD仿真程序
  • MTD with FFT and FIR

    2014-05-17 23:34:54
    使用FFT与FIR两种方法来实现雷达动目标检测。
  • 模拟雷达接收机过程,包括mti,mtd,cfar等
  • ex9_13 用FFT和FIR方法实现MTD处理(程序有错误) ex9_14 雷达的恒虚警处理(CFAR) ex9_15 比较相参积累和非相参积累 ex9_14 计算加性高斯白噪声准则下雷达探测的经典CFAR 二进制检测阈值和指定的虚警概率。 ...
  • 雷达原理

    千次阅读 2019-07-15 09:27:44
    1、动目标显示MTI,动目标检测MTD,脉冲多普勒雷达PDR 雷达的分类 雷达发射机 超外差式雷达接收机简化框图 超外差式雷达接收机的主要质量指标 (灵敏度:最小可检测信号...

    1、动目标显示 MTI,动目标检测MTD,脉冲多普勒雷达PDR

    雷达的分类

     

    雷达发射机

     

     

     

     

    超外差式雷达接收机简化框图

     

     

    超外差式雷达接收机的主要质量指标 (灵敏度:最小可检测信号功率、噪声系数、识别系数)

    1、灵敏度

    2、接收机的工作频带宽度

    3、动态范围

    4、中频的选择和滤波特性

    5、工作稳定性和频率稳定度

    6、抗干扰能力

    7、微电子化和模块化结构

     

     

     

     

     

     

     

     

    距离测量-三角波调制

    正弦波调频

     

     

     

     

    相位扫描法

     

     

    运动目标检测及测速--多普勒频移

     

     

    多普勒信息的提取

     

     

     

     

     

    MTI和MTD 基本原理

     

     

     

     

     

    阵列信号最优化处理--自适应滤波器

    空间匹配滤波器:增益最大

    1、权值=导向矢量

    2、多少个阵元就提高多少倍信杂比

    3、实际应用中也加入了(窗处理)减低旁瓣对信号的影响。

     

     

    最佳BF的特性分析

     

     

     

     

    空间谱估计

     

     

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  • 脉冲多普勒雷达的matlab仿真,包裹下变频、脉冲压缩、MTI和MTD
  • 脉冲多普勒雷达回波仿真,添加了噪声影响,进行了MTD和MTI处理
  • 激光雷达, ToF 与传统雷达的异同

    万次阅读 2018-10-28 16:16:22
    根据之前对ToF的了解, 它似乎就是将传统雷达的电磁波改为了激光器发射的光子束. 而激光雷达的顾名思义似乎也是如此. 因此本文专门讨论 激光雷达, ToF 还有传统雷达的异同. 主要内容: 传统雷达简介 激光雷达简介 ...

    原文: https://www.computationalimaging.cn/2019/01/zotero.html
    根据之前对ToF的了解, 它似乎就是将传统雷达的电磁波改为了激光器发射的光子束. 而激光雷达的顾名思义似乎也是如此. 因此本文专门讨论 激光雷达, ToF 还有传统雷达的异同.



    主要内容:


    1. 传统雷达简介
    2. 激光雷达简介
    3. ToF简介
    4. 三者的异同

    1.传统雷达简介


    雷达 (RADAR),是英文「 Radio Detection and Ranging 」(无线电侦测和定距)的缩写及音译。将电磁能量以定向方式发射至空间之中,藉由接收空间内存在物体所反射之电波,可以计算出该物体之方向,高度及速度,并且可以探测物体的形状。

    雷达按照'工作体制'可以分为:

    圆锥扫描雷达、单脉冲雷达、无源相控阵雷达、有源相控阵雷达、脉冲压缩雷达、频率捷变雷达、MTI雷达、MTD雷达、PD雷达、 合成孔径雷达 、噪声雷达、冲击雷达、双/多基地雷达、天/地波超视距雷达等。

    雷达按照'工作波长'可以分为 米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达、激光/红外雷达

    由此可知, 雷达使用的是电磁波, 且激光雷达是雷达中的一种(注: 更准确的说法应该是, 从不严格的角度而言, 激光雷达是雷达中的一种, 原因是再维基百科'激光雷达'这一条目中, 有' 因此,由于原理上的相似性,尽管雷达的准确定义是使用微波或无线电波等波长较长的电磁波进行检测测距的设备,光學雷達这一术语仍然被广泛使用 '的描述).

    2. 激光雷达简介


    光学雷达,或簡稱光達(英语:lidar, LIDAR, LiDAR,是英文“light detection and ranging”的缩写),是一种光学遥感技术,它通过向目标照射一束光,通常是一束脉冲激光来测量目标的距离等参数。激光雷达在测绘学、考古学、地理学、地貌、地震、林业、遥感以及大气物理等领域都有应用. 此外,这项技术还用于机载激光地图测绘、激光测高、激光雷达等高线绘制等等具体应用中。

    光學雷達对物体距离的测量与通常所说的雷达类似,都是通过测量发送和接受到的脉冲信号的时间间隔来计算物体的距离。因此,由于原理上的相似性,尽管雷达的准确定义是使用微波或无线电波等波长较长的电磁波进行检测测距的设备,光學雷達这一术语仍然被广泛使用。

    激光雷达的历史发展:
    光学雷达起源于1960年代初,在 激光 发明后不久,激光聚焦成像与通过使用传感器和数据采集电子装置测量信号返回时间来计算距离的能力相结合。它的第一个应用来自气象学, 美国国家大气研究中心 用它来测量 [3]  1971年 阿波罗15号 任务期间,当宇航员使用激光高度计绘制月球表面时,公众意识到光学雷达的准确性和实用性。
    尽管现在大多数人会把“LIDAR”这个词当作缩写,其实该术语起源于“light”,“radar”和“portmanteau”。1963年首次发表的关于激光雷达的文章清楚地表明:“最终,激光可以提供远距离物体的特定波长的灵敏探测器。”同时,它被用于研究 月球牛津英语词典 支持了这个词源。 [4]
    光学雷达作为首字母缩写(“LIDAR”或“LiDAR”)的解释后的1970年, [5] 有人基于以下假设:由于基本术语“雷达”最初是作为“无线电检测和测距”的缩写开始的,所以“光学雷达”必须代表“光检测和测距”  [6] 或“激光成像,检测和测距”。 [7] 尽管英语不再把“radar”当作缩写,而且印刷的文字普遍呈现“lidar”这个词,但在1980年代开始的一些出版物中,“lidar”一词变成了大写字母“LIDAR”或“LiDAR”。目前还没有关于大写字母的共识,反映了光学雷达是否是缩写词的不确定性,以及它是否是缩写,是否应该以小写形式出现,如“lidar”。各种出版物将光学雷达称为“LIDAR”,“LiDAR”,“LIDaR”或“Lidar”。 美国地质调查局 有时在同一文件中同时使用“LIDAR”和“lidar”; [8]纽约时报 主要使用“lidar”, [9]  路透社 等新闻公司可能会使用“Lidar”。


    激光雷达传感器:
    与检测物体自然发射的能量的 无源传感器 相反,光学雷达使用 有源传感器 ,它们发射自己的能量源进行照明。能量源撞击物体,物体反射的能量被传感器检测和测量。激光雷达是有源传感器的一个例子,它使用激光器(通过受激发射辐射的光放大)雷达传输光脉冲和带有灵敏探测器的接收器来测量背散射或反射光。通过记录发射和背散射脉冲之间的时间并使用光速计算行进距离来确定与物体的距离。 [11]  这利用了 多普勒效应


    3. ToF简介


    ToF利用飞行时间测量距离, 具体简介可以参看我的ToF笔记. 这里主要顺便根据此篇文章说明ToF的优缺点.

    TOF技术优点非常的明显,首先是原理简单,通过光脉冲在目标与雷达间的飞行时间乘以光速就可以获得距离,技术路线也很简单是直接测量飞行时间,成熟度比较高,从脉冲激光发送、接收到处理均有成熟的模块组件和专用处理芯片。开发周期也很短,现在公司要做一个TOF雷达也很快。


    但TOF雷达其实也存在一些问题,特别是针对未来无人驾驶,潘卫清谈到了4个主要问题:
    第一,抗干扰。现在无人驾驶做测试的激光雷达基本上都是单辆车或者少数几辆车在跑,如果以后商用普及,那么路上大量的车都用同样的雷达扫描,雷达就没法识别是附近的车打来的脉冲还是自己发出的信号回波。以后自动驾驶车辆都采用这种设备,在路边很容易用相同雷达同波段的强光源去执行恶意破坏,从而导致雷达失灵。还有就是阳光强烈时,雷达会和人眼一样看不到目标了,从而带来安全隐患。
    第二,探测距离——会影响车速。人类如果晚上开近光灯开车,车速就上不去,开了远光灯才能保证一定的速度;同理,激光雷达相当于车的眼睛,探测距离近的时候车速上不去。现在激光雷达做到150米到200米就很困难,一般的车用200米都采用了比较高的放射率。
    第三,扫描问题。大家都想把激光雷达做成固态的,期待光学相控阵技术(OPA)方案。但OPA不仅对雷达有要求、对主机也有要求,大规模做成以后扫描的出光孔径很小,也就意味着在雷达里会带入损耗,会进一步缩短TOF的探测距离。
    第四,全天候工作不太可能。例如雨、雾、雷等恶劣天气影响。
    简单是直接测量
    根据以上的介绍, 便可以大概明白激光雷达, 传统雷达 和 ToF的异同了!

    4. 三者异同

    传统雷达:  用微波或无线电波等波长较长的电磁波进行检测测距的设备
    激光雷达:  是一种光学遥感技术,它通过向目标照射一束光,通常是一束脉冲激光来测量目标的距离等参数。广义上来说, 激光雷达是雷达的一种.
    ToF: 是激光雷达的一种主要技术, 根据这篇文章, 目前市场大约90%的激光雷达都使用的ToF技术, 但除ToF外, 激光雷达也有基于相干技术的激光雷达等.

    End
    展开全文
  • 脉冲多普勒雷达的matlab仿真,包裹下变频、脉冲压缩、MTI和MTD。多普勒脉冲雷达回波仿真。产生回波,对回波进行距离压缩,进行两脉冲对消,观察运动、盲速与静止目标的对消情况。
  • MTD技术的基本原理

    千次阅读 2015-05-31 14:39:49
    MTD技术的基本原理 MTD(memory technology device内存技术设备)是用于访问memory设备(ROM、flash)的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱动更加简单,为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象...

空空如也

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mtd雷达