www.pudn.com > radarsignalprocessing.zip > radar_signal_detection.m, change:2015-01-04,size:5021b
% This M-file shows the radar signal detection including MIT, MTD and CFAR.
clear all;
close all;
clc;
%------------------------------参数设置------------------------------------------------------------------------------------------------------
fr = 200; % PRI（Hz）
tr = 1 / fr; % 导前周期，即脉冲重复周期（s）
fd1 = 90; % 动目标1的多普勒频移（Hz）
fd2 = 140; % 动目标2的多普勒频移（Hz）
nRG = 6700; % 距离门数
nPRD = 10; % 导前周期数
nRF = 11; % CFAR待检单元每侧的参考单元数
nPRT = 2; % CFAR待检单元每侧的保护单元数
alpha = 2.9; % CFAR门限因子
%-----------------------------生成nPRD个导前周期，每个导前周期含nRG个距离门的复数据，其中只包含动目标，无杂波------------------------------------------
for m = 1 : nPRD
movTgt1(m) = 10 * exp(1j * 2 * m * pi * fd1 * tr); % 第m个导前周期，动目标1在某距离门内的复数据
movTgt2(m) = 10 * exp(1j * 2 * m * pi * fd2 * tr); % 第m个导前周期，动目标2在某距离门内的复数据
end
x = ones(1, 3); % 每个动目标占据三个距离点
n = length(x);
for m = 1 : nPRD
rangeGate(m, :) = [[zeros(1, 1700), x, zeros(1, 3400 - 1700 - n)] * movTgt1(m), [zeros(1, 1600), x, zeros(1, nRG - 3400 - 1600 - n)] * movTgt2(m)];
% 第m个导前周期，令动目标1占据1701、1702和1703三个距离门，令动目标2占据第5001、5002和5003三个距离门
end
%------------------------------生成杂波，并将其加入到各个周期的数据序列，形成回波混合信号--------------------------------------------------------
for m = 1 : nPRD
clutter_i(m, :) = randn(1, nRG);
clutter_q(m, :) = randn(1, nRG);
clutter(m, :) = 0.5 * (clutter_i(m, :) + 1j * clutter_q(m, :)); % 杂波复数据
end
for m = 1 : nPRD
echo(m, :) = rangeGate(m, :) + clutter(m, :); % 生成回波信号
end
%------------------------------三脉冲对消（MTI）----------------------------------------------------------------------------------------------
for m = 1 : nPRD - 2
mtiOut(m, :) = echo(m, :) - 2 * echo(m + 1, :) + echo(m + 2, :); % 三脉冲对消运算
end
%------------------------------FFT运算（MTD）------------------------------------------------------------------------------------------------
for n = 1 : nRG
mtdOut(:, n) = fft(mtiOut(:, n) .* hamming(nPRD - 2, 'periodic'), nPRD - 2); % N-2点FFT运算
end
mtd_amplitude = abs(mtdOut); % MTD各通道直接输出模值
set(0, 'defaultfigurecolor', 'w');
for m = 1 : nPRD - 2
figure(m + 5);
plot(mtd_amplitude(m, :), 'r');
grid on;
xlim([0, nRG]);
xlabel('距离门');
title(['MTD第 ' num2str(m - 1) ' 通道输出结果']);
end
%-----------GOCA CFAR---------------------------------------------------------------------------------------------------
for m = 1 : nPRD - 2 % 分别对MTD nPRD-2个通道内的距离门做过门限检测
z = mtd_amplitude(m, :);
for n = 1 : 1 + nPRT % 待检单元
b2(n) = mean(z(n + 1 + nPRT : n + nPRT + nRF)); % 待检单元右侧的参考窗求均值
d(n) = b2(n);
end
for n = 1 + nPRT + 1 : nRF + nPRT + 1
b1(n) = mean(z(1 : n - 1 - nPRT)); % 待检单元左侧的参考窗求均值
b2(n) = mean(z(n + 1 + nPRT : n + nPRT + nRF));
d(n) = max(b1(n), b2(n)); % 两侧参考窗均值选大
end
for n = 1 + nRF + nPRT + 1 : nRG - nRF - nPRT
b1(n) = mean(z(n - nPRT - nRF : n - 1 - nPRT));
b2(n) = mean(z(n + 1 + nPRT : nRG));
d(n) = max(b1(n), b2(n));
end
for n = nRG - nRF - nPRT + 1 : nRG
b1(n) = mean(z(n - nPRT - nRF : n - 1 - nPRT));
b2(n) = mean(z(n + 1 + nPRT : nRG));
d(n) = max(b1(n), b2(n));
end
s_cfar = zeros(1, nRG);
for n = 1 : nRG
T(n) = alpha * d(n); % 第n个距离门的检测门限
if z(n) > T(n)
s_cfar(n) = z(n) - T(n); % 若过门限，则将该距离点的数据置为差值
end
end
temp(m, :) = s_cfar; % 存储各个通道的检测结果
figure(m + 40);
plot(z, 'r');
hold on;
plot(T, 'g');
xlabel('距离门');
grid on;
xlim([0, nRG]);
title(['MTD第 ' num2str(m - 1) ' 通道的门限设定']);
legend('混合信号', '门限');
figure(m + 80);
hold off;
plot(s_cfar, 'r');
xlabel('距离门');
grid on ;
xlim([0, nRG]);
title(['MTD第 ' num2str(m - 1) ' 通道检测结果']);
end
for n = 1 : nRG
cfar(:, n) = max(temp(:, n)); % 取N-2个通道中的最大值作为该距离点的检测结果
end
figure(115);
plot(cfar, 'r');
title('GOCA CFAR检测结果');
xlabel('距离门');
xlim([0, nRG]);
grid on;