调频连续波雷达matlab

### FMCW 雷达的 MATLAB 实现

FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) 雷达通过发射线性调频信号并接收回波来测量目标的距离和速度。MATLAB 提供了强大的工具箱支持这种类型的雷达仿真。

#### 创建基本的 FMCW 波形
为了生成 FMCW 信号，可以使用 `phased.FMCWWaveform` 类创建一个具有特定斜率、带宽和脉冲宽度的对象[^1]：

% 定义参数
fs = 3e8; % 采样频率
bw = 50e6; % 带宽
prf = 20e3; % 脉冲重复频率
sweepTime = 1/prf;
slope = bw/sweepTime;

% 构建 FMCW 波形对象
waveform = phased.FMCWWaveform('Slope', slope, 'SampleRate', fs);

#### 设计匹配滤波器
对于接收到的信号处理部分，通常会应用匹配滤波器以增强信噪比。这可以通过定义一个与发送波形相匹配的时间反转版本来完成[^2]:

% 获取发射波形样本
txWaveform = waveform();

% 计算匹配滤波器系数
matchFilterCoefficients = conj(fliplr(txWaveform));
mfilt = dsp.FIRInterpolator(1, matchFilterCoefficients');

#### 进行距离-多普勒分析
一旦获得了经过预处理后的数据，就可以执行二维傅里叶变换来进行距离-多普勒图谱绘制[^3]：

% 对每一列（对应不同时间延迟）做 FFT 得到距离像
rangeFFT = fftshift(abs(fft(rxSignal)));

% 对每一行（对应不同的 PRIs）再做一次 FFT 来获得径向速度信息
dopplerRangeMatrix = abs(fft(rangeFFT));

imagesc(dopplerRangeMatrix); colorbar;
xlabel('Distance Bins'); ylabel('Doppler Bins');
title('Range-Doppler Map');

上述代码片段展示了如何利用 MATLAB 的 Phased Array System Toolbox 工具包构建简单的 FMCW 雷达模型，并对其进行基础的数据处理操作。