本文主要是介绍自制合成孔径雷达(4) range代码解读，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
我一开头看不懂range代码，不知道为啥range代码看着跟之前的多普勒测速代码差不多，好像也在求ifft，也就是在算频率差。为啥频率差就能测出距离了？之前不是测的是速度么。
后来我就先找了XX2206的资料，因为PPT上写着要测量时的结果要跟XX2206的一个输出做对比的，这个输出引脚是一个类似方波一样的信号。
XX2206信号发生器：
这是对应开发板：http://www.saxmcu.com/XR2206.htm
我先找到了开发板，但是无法理解为啥引脚3看着像是输入口用来调整输出的，但是介绍里写着是输出口，但这个板子以后可以买来上手玩一玩，看一下示波器输出之类的。
这是datasheet：https://pdf1.alldatasheetcn.com/datasheet-pdf/view/80496/EXAR/XR2206.html
接着看了芯片资料，发现这个雷达的原理图基本就是datasheet的例子，虽然datasheet也说这是输出口，但是电路搭得也差不多。
这个芯片资料最后居然给出了芯片内部的等效电路图，由一堆二极管三极管组成了这个芯片。
后来我看了下面这个文章，基本知道为啥了。
http://www.docin.com/p-2048157065.html
还有一篇带图的，更详细。
https://www.sohu.com/a/203541554_695278
如果是chirp信号，由于发射和接收有时间差，所以两个chirp信号在混频器这里频率不一样，输出的结果是一个单音信号，频率对应于两个chirp的频率差，可以反映他们之间有多大的延迟。但是这个计算结果是假定反射物体禁止不动的，也就是说没有多普勒频移的。如果反射物体在运动确实会产生另一个频率差，这样测速和测距是会耦合的，也就是说会有问题。
所以这也就是为啥之前测速实验，无论是SDR的还是硬件雷达的，信号源都是固定频率的余弦波（CW），而不是chrip。
当然测速和测距是可以用某种方法同时实现的，这时候要用三角波，因为你三角波的上升和下降的过程中频率变化是相反的，但是多普勒频移的频率变化是恒定的，可以通过这种方式把两种频率变化分开来。
但是我们的实验里只是ramp信号，就是锯齿波，不是三角波，所以现在只能测距了。而且测距的时候需要找到锯齿波开始的地方，这也是为什么需要11引脚的同步信号。
测量2个chirp信号的混频输出信号的频率，就知道两个chirp信号偏移了多少，就能算出距离了。也是通过测频率得到距离，所以用ifft可以实现。
clear all;
close all;%read the raw data .wave file here
[Y,FS,NBITS] = wavread('running_outside_20ms.wav');%constants
c = 3E8; %(m/s) speed of light%radar parameters
Tp = 20E-3; %(s) pulse time
N = Tp*FS; %# of samples per pulse
fstart = 2260E6; %(Hz) LFM start frequency for example
fstop = 2590E6; %(Hz) LFM stop frequency for example
%fstart = 2402E6; %(Hz) LFM start frequency for ISM band
%fstop = 2495E6; %(Hz) LFM stop frequency for ISM band
BW = fstop-fstart; %(Hz) transmti bandwidth
f = linspace(fstart, fstop, N/2); %instantaneous transmit frequency%range resolution
rr = c/(2*BW);
max_range = rr*N/2;%the input appears to be inverted
trig = -1*Y(:,1);
s = -1*Y(:,2);
clear Y;%parse the data here by triggering off rising edge of sync pulse
count = 0;
thresh = 0;
start = (trig > thresh);
for ii = 100:(size(start,1)-N)if start(ii) == 1 & mean(start(ii-11:ii-1)) == 0%start2(ii) = 1;count = count + 1;sif(count,:) = s(ii:ii+N-1);time(count) = ii*1/FS;end
end
%check to see if triggering works
% plot(trig,'.b');
% hold on;si
% plot(start2,'.r');
% hold off;
% grid on;%subtract the average
ave = mean(sif,1);
for ii = 1:size(sif,1);sif(ii,:) = sif(ii,:) - ave;
endzpad = 8*N/2;%RTI plot
figure(10);
v = dbv(ifft(sif,zpad,2));
S = v(:,1:size(v,2)/2);
m = max(max(v));
imagesc(linspace(0,max_range,zpad),time,S-m,[-80, 0]);
colorbar;
ylabel('time (s)');
xlabel('range (m)');
title('RTI without clutter rejection');%2 pulse cancelor RTI plot
figure(20);
sif2 = sif(2:size(sif,1),:)-sif(1:size(sif,1)-1,:);
v = ifft(sif2,zpad,2);
S=v;
R = linspace(0,max_range,zpad);
for ii = 1:size(S,1)%S(ii,:) = S(ii,:).*R.^(3/2); %Optional: magnitude scale to range
end
S = dbv(S(:,1:size(v,2)/2));
m = max(max(S));
imagesc(R,time,S-m,[-80, 0]);
colorbar;
ylabel('time (s)');
xlabel('range (m)');
title('RTI with 2-pulse cancelor clutter rejection');% %2 pulse mag only cancelor
% figure(30);
% clear v;
% for ii = 1:size(sif,1)-1
% v1 = abs(ifft(sif(ii,:),zpad));
% v2 = abs(ifft(sif(ii+1,:),zpad));
% v(ii,:) = v2-v1;
% end
% S=v;
% R = linspace(0,max_range,zpad);
% for ii = 1:size(S,1)
% S(ii,:) = S(ii,:).*R.^(3/2); %Optional: magnitude scale to range
% end
% S = dbv(S(:,1:size(v,2)/2));
% m = max(max(S));
% imagesc(R,time,S-m,[-20, 0]);
% colorbar;
% ylabel('time (s)');
% xlabel('range (m)');
% title('RTI with 2-pulse mag only cancelor clutter rejection');现在来看代码。可以看到带宽大概在300MHz(2590-2260)，带宽与距离分辨率成反比，如果我们用LimeSDR来做雷达，分辨率要降低5倍。
这次声卡采集的左声道数据也用上了，取名trig，右声道存入s中。
start = (trig > thresh);
这句话一开始我没看懂，后来知道了，其实是一个函数。就是说比较每一位trig（左声道的值），如果大于thresh也就是大于0，start就是1，否则start就是0。这样方波在横轴上方时start都是1，横轴下方都是0。
下面的循环就在找ii这个位置，这个位置前面11个值start都是0，到ii后start是1，就是说这个位置前面对应方波在横轴下，到了这个位置后方波到横轴上方，那么这个ii值就是我们要保存的波形的开头位置，波形长度固定是N=20ms，把它从s数组对应位置截取下来存入sif。
因为可能截取到几段符合要求的数据，每一段都分行存储，行号是count。
这个sif就是chirp混频后的信号了，接下来把sif去掉dc分量，然后对sif做ifft变换，求出chirp混频后的信号的频率，它对应了距离。
下面的2 pulse canceler考虑了相邻两段混频输出的信号的结果，输出的图像更清晰。
我觉得其实我可以用gnuradio代替matlab来做，gnuradio直接从声卡线路输入读数据就行。这样硬件雷达的数据处理也可以在gnuradio里。但是如果是SDR雷达，虽然chirp能生成但是方波不知道怎么弄比较好。XR2206的方波和ramp的关系我也不知道，而且我看下来好像方波在横轴下方时混频输出的图像和横轴上方也差不多，只是反向了？
这篇关于自制合成孔径雷达(4) range代码解读的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
