现有一个机器人匀速直线运动,使用doppler函数对其进行多普勒测速估计,存在高斯噪声,将10s内的结果记录做成轨迹,并与真实值对比,在matlab中如何实现
时间: 2024-04-02 07:31:50 浏览: 179
在MATLAB中,可以使用doppler函数对机器人进行多普勒测速估计,同时加入高斯噪声,并记录10s内的结果,最终做成轨迹,并与真实值进行对比。具体步骤如下:
1.首先,定义机器人的运动速度和运动方向。假设机器人运动速度为v,运动方向为theta。
2.然后,定义信号的参数,包括信号的中心频率Fc、信号的采样率Fs和脉冲重复频率PRF。
3.接下来,使用dopplerSignal函数生成具有多普勒效应的信号。假设生成的信号矩阵为sig。
Fc = 10e3; % 中心频率
Fs = 50e3; % 采样率
PRF = 1e3; % 脉冲重复频率
v = 10; % 机器人速度
theta = pi/4; % 机器人运动方向
sig = dopplerSignal(Fc, Fs, PRF, v*cos(theta));
4.接着,在信号中加入高斯噪声。假设采用的高斯噪声均值为0,标准差为0.1。
noise = 0.1*randn(size(sig)); % 生成高斯噪声
sig_noise = sig + noise; % 将噪声加入信号中
5.然后,使用doppler函数计算多普勒频移,并将其转换为速度值。这里为了记录10s内的结果,使用一个循环对每个时间点进行计算。
t = 0:1/Fs:9.99; % 时间序列
vel_out = zeros(size(t)); % 用于记录速度值的向量
for i = 1:length(t)
[vel, spec] = doppler(sig_noise(:,i), Fs);
doppler_freq = vel * Fc * 2 / 3e8;
doppler_shift = mod(doppler_freq + PRF/2, PRF) - PRF/2;
vel_out(i) = doppler_shift * 3e8 / (2 * Fc * cos(theta));
end
6.最后,将估计的速度值做成轨迹,并与真实值进行对比。假设机器人的真实速度为v_true,轨迹图可以使用plot函数绘制。
v_true = v * ones(size(t)); % 真实速度
plot(t, vel_out, 'b-', t, v_true, 'r--');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Velocity (m/s)');
legend('Estimation', 'True');
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