%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);
