%%%基于RD算法的雷达成像仿真
clc
clear all;
%%参数设置
thetaT=0; %T平台波束斜视角
thetaT=thetaT*pi/180;%rad弧度?
thetaR=0;%R平台波束斜视角
c=3e8;%光速
fc=1.5e9;%载波频率1.5G
lambda=c/fc;%载波的波长
%%测绘带区域
X0=20;%方位向[-X0,X0]
Rtc=3000;%载波发射距离
Rrc=3000;%载波接收距离
Rc=(Rtc+Rrc)/2;%载波距离向
R0=150;%距离向[Rc-R0,Rc+R0]
%%距离向
Tr=1.5e-6;%LFM信号脉宽1.5us
Br=150e6;%LFM信号带宽150MHz
Kr=Br/Tr;%调频斜率
Nr=512;%快时间采样点数
%%距离域序列
r=Rc+linspace(-R0,R0,Nr);%距离域序列
t=2*r/c;%距离域t值对应
dt=R0*4/c/Nr;%快时间采样周期
%%频率域序列
f=linspace(-1/2/dt,1/2/dt,Nr);%频率域序列
%%方位向
v=100;
Lsar=300;%合成孔径长度
Na=1024;%慢时间采样点数
%%u域序列
x=linspace(-X0,X0,Na);%u域序列
u=x/v;%u域序列t值对应
du=2*X0/v/Na;%慢时间采样点数
%%fu域序列
fu=linspace(-1/2/du,1/2/du,Na);%fu域序列
ftdc=v*sin(thetaT);%SAR-T平台波=波束速度
ftdr=-(v*cos(thetaT))^2/lambda/Rtc;
frdc=v*sin(thetaR);%SAR-R平台波束速度
frdr=-(v*cos(thetaR))^2/lambda/Rrc;
fdc=ftdc+frdc;%Doppler调频中兴频率
fdr=ftdr+frdr;%Doppler调频斜率
%目标位置
Ntar=3;%目标个数
Ptar=[Rrc,0,1 %参数对应。距离向坐标,方向位坐标,sigma
Rrc+50,-50,1
Rrc+50,50,1];
%%LFM产生回波
s_ut=zeros(Nr,Na);%生成m*n的double类零矩阵,设定数值内存
U=ones(Nr,1)*u;%扩充为矩阵
T=t'*ones(1,Na);%将快时间拓展为Na列
for i=1:1:Ntar
rn=Ptar(i,1);%目标距离向坐标
xn=Ptar(i,2);%目标方向位坐标
sigma=Ptar(i,3);%目标RCS
rtn=rn+Rtc-Rrc;
RT=sqrt(rtn^2+(rtn*tan(thetaT)+xn-v*U).^2);%发射目标斜距
RR=sqrt(rn^2+(rn*tan(thetaT)+xn-v*U).^2);%接收目标斜距
R=RT+RR;
DT=T-R/c;
phase=pi*Kr*DT.^2-2*pi/lambda*R;
s_ut=s_ut+sigma*exp(j*phase).*(abs(DT)<Tr/2).*(abs(v*U-xn)<Lsar/2);
end
%%距离压缩
p0_t=exp(j*pi*Kr*(t-2*Rc/c).*(abs(t-2*Rc/c)<Tr/2));%距离向LFM信号
p0_f=fftshift(fft(fftshift(p0_t)));%距离LFM参考信号的快速傅里叶变换
%%距离向压缩
s_uf=fftshift(fft(fftshift(s_ut)));%距离向FFT
src_uf=s_uf.*(conj(p0_f).'*ones(1,Na));%距离压缩
src_ut=fftshift(ifft(fftshift(src_uf)));%IFFT后得到距离压缩
%%方位向压缩
src_fut=fftshift(fft(fftshift(src_ut).')).';%距离多普勒区域
%%二次压缩距离,距离迁移校正原理仿真
src_fuf=fftshift(fftshift(src_uf).').';%距离压缩后的二维频谱
F=f'*ones(1,Na);%扩充为矩阵
FU=ones(Nr,1)*fu;
p0_2f=exp(j*pi/fc^2/fdr*(FU.*F).^2+j*pi*fdc^2/fc/fdr*F-j*pi/fc/fdr*FU.^2.*F);
s2rc_fuf=src_fuf.*p0_2f;
s2rc_fut=fftshift(ifft(fftshift(s2rc_fuf)));%距离多普勒区域
%%方位压缩
p0_2fu=exp(j*pi/fdr*(FU-fdc).^2);%方位向压缩因子
s2rcac_fut=s2rc_fut.*p0_2fu;%方位压缩
s2rcac_fuf=fftshift(fft(fftshift(s2rcac_fut)));%距离方向压缩后的二维频谱
s2rcac_ut=fftshift(ifft(fftshift(s2rcac_fut).')).';%方位向IFFT
%%画图显示
subplot(2,2,1)
G=20*log10(abs(s_ut)+1e-6);
gm=max(max(G));
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/(gm-gn)*(G-gn).*(G>gn);
imagesc(x,r-Rc,-G)
colormap(gray)
grid on;
axis tight;
xlabel('Azimuth');
ylabel('Range');
title('(a)原始信号');
subplot(2,2,2)
G=20*log10(abs(src_fut)+1e-6);
gm=max(max(G));
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/(gm-gn)*(G-gn).*(G>gn);
imagesc(x,r-Rc,-G)
colormap(gray)
grid on;
axis tight;
xlabel('Azimuth');
ylabel('Range');
title('(b)距离多普勒域频谱');
subplot(2,2,3)
G=20*log10(abs(s2rc_fut)+1e-6);
gm=max(max(G));
gn=gm-40;%显示动态范围40dB
G=255/(gm-gn)*(G-gn).*(G>gn);
imagesc(x,r-Rc,-G)
colormap(gray)
grid on;
axis tight;
xlabel('Azimuth');
ylabel('Range');
title('(c)RMC后的RD域频谱');
RD.zip_RD_RD 成像算法_RD成像_RD成像算法_雷达成像
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2022-07-14
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朱moyimi
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