【毫米波成像】基于matlab二维横断面成像仿真（波数域补偿法）【含Matlab源码 8066期】.zip

%该m文件用以实现多目标小球的x，z二维横断面像 %使用波数域补偿法 clc; close all; c=3e8; f0=30e9; lambda=c/f0; %波长 Ptar=[ -0.2,0.2; %小球放置位置，n行两列，存放n个小球的x，z坐标 -0.1,0.2; 0,0.2; 0.1,0.2; 0.2,0.2; 0.1,0.1; 0,0; -0.1,-0.1; -0.2,-0.2; -0.1,-0.2; 0,-0.2; 0.1,-0.2; 0.2,-0.2; ]; Xtar=Ptar(:,1); %取出Ptar第一列，即各个小球的x坐标，便于之后计算 Ztar=Ptar(:,2); %取出各个小球的y坐标 n=length(Xtar); %小球个数 Xmin=-1;Xmax=1; %扫描横坐标范围 R0=2; %距离目标物最近距离，扫描平面与目标平面距离 deltaD=(((10.08*R0-(R0-1.75)-0.8825)/(0.105*(f0/1e9)+0.375)-0.443)/1000); display(deltaD); %deltaD=0.00705; N=ceil((Xmax-Xmin)/deltaD)+1;%x,y方向各自的扫描总点数 display(N); delta_f=10e6; %频率步进 M=1024; %频率步进个数 lambda_min=c/(f0+(M-1)*delta_f);%终止频率所对应的波长 lambda_max=lambda; %起始频率所对应的波长 deltaR=(lambda_max*lambda_min)/(lambda_max-lambda_min); %波长变化所对应的距离变化 r0=0.0; srnm=zeros(N,M); %用于存储回波信息 g=zeros(N,M); %用于存储相位补偿因子 %生成回波矩阵 for i=1:1:N %从y起始方向开始扫描 X=(i-1)*deltaD+Xmin; %标记当前扫描点y坐标 for j=1:1:M %从x起始方向开始扫描 f_now=(j-1)*delta_f+f0; %标记当前扫描点x坐标 S=0; %生成一个空变量S用于存放每一扫描点处的回波 R=zeros(1,n); %生成一个空矩阵用于存放每一扫描点处，各目标 %小球与扫描点之间的距离 for m=1:1:n %开始循环，计算在某一扫描点处，每个小球与扫描 R(m)=sqrt((X-Xtar(m))^2+(R0-Ztar(m))^2);%点之间距离 S=S+exp(-1i*4*pi*R(m)*f_now/c);%叠加回波 end srnm(i,j)=S; %将每一点的回波信号存入回波矩阵 end end %生成补偿矩阵g kzz=zeros(N,M); KK=zeros(N,M); KKX=zeros(N,M); for i=1:1:N %从y起始方向开始扫描 X=(i-1)*deltaD+Xmin; %标记当前扫描点x坐标 kx=4*pi*(X/R0)*f0/c; for j=1:1:M %从x起始方向开始扫描 f_now=(j-1)*delta_f+f0; %标记当前扫描点工作频率 k=4*pi*f_now/c; %plot(k,kx);hold on; kz=sqrt(k^2-kx^2); SS=exp(1i*R0*kz); g(i,j)=SS; %kzz(i,j)=kz; end end min_kz=min(min(kzz)); max_kz=max(max(kzz)); display(max_kz); display(min_kz); delta_kz=(max_kz-min_kz)/(M+1); srm=fft(srnm); srm=fftshift(srm); res=srm.*g; %g是相位补偿，srnm是回波，内积得目标处频谱 rew=zeros(N,M); for i=1:1:N wind=hanning(M); wind=wind.'; rew(i,:)=res(i,:).*wind; end reww=zeros(N,M); for j=1:1:M wind=hanning(N); reww(:,j)=rew(:,j).*wind; end %插值,根据delta_kzz将k-kx转换至kx-kz域 yy=ifft2(reww); yy=fftshift(yy); mag_yy=abs(yy); max_num=max(max(mag_yy)); x=linspace(Xmin,Xmax,N); z=(0:M-1)/2*deltaR+r0; %将点数映射成距离像的z坐标 z=z-(M-1)/4*deltaR; z=-z; x1=x-1;x2=x+1; mesh(z,x1,mag_yy/max_num);hold on; mesh(z,x2,mag_yy/max_num); view([90,90]);axis square; xlabel('z/m','fontsize',18); ylabel('x/m','fontsize',18); zlabel('幅值/dB','fontsize',18); set(gca,'XDir','reverse'); axis([-0.5 0.5 -0.5 0.5 0 2]); colormap(gray); brighten(0);