通过频域点乘方式计算匹配滤波输出的距离坐标对应问题

参考博主链接: link的文章可知,通过频域点乘方式计算匹配滤波输出有三种方式,这里仅讨论前两种。第一种生成匹配滤波器的方式是对时域匹配滤波器进行fft变换,即将发射信号取共轭反转后进行fft;第二种方式是将发射信号变换到频域后取共轭。文中的弃置区我看得不是很明白,于是有了以下思考:

首先链接的文章也说了做fft补零是因为循环卷积和线性卷积的差异。

然后通过仿真发现方法二在没有距离延迟的情况下,频域匹配完通过ifft变换回时域并且fftshift后,峰值总是出现在 N f f t / 2 + 1 N_{fft}/2+1 Nfft/2+1 比如说64点的fft,峰值总是出现在33处。这是因为方法二在没有噪声的情况下,频域点乘后相位全为0,仅有幅度值。

而方法一的峰值似乎变得“捉摸不定”。于是通过公式进行比较。

假设发射信号 s t = [ s 0 , s 1 , … , s K − 1 ] T {s_t} = {[{s_0},{s_1}, \ldots ,{s_{K - 1}}]^T} st=[s0,s1,,sK1]T,根据方法一,匹配滤波器应为 [ s K − 1 ∗ , s K − 2 ∗ , … , s 0 ∗ ] T {[{s_{K-1}^*},{s_{K-2}^*}, \ldots ,{s_{0}^*}]^T} [sK1,sK2,,s0]T,对其补零到 N N N点长度并做 N N N点fft有:在这里插入图片描述
将其展开写为:
在这里插入图片描述
与方法二结果进行对比:
在这里插入图片描述
可以看出,将方法二的结果点乘上

与方法一结果相同。
也即频域相移对应时域时延 K − 1 K-1 K1个点,方法一峰值将会出现在 N f f t / 2 + K N_{fft}/2+K Nfft/2+K,其中 K K K为发射信号采样点数。
以信号长度 K = 24 K=24 K=24,fft点数 N f f t = 64 N_{fft}=64 Nfft=64为例,方法二峰值出现在 N f f t / 2 + 1 = 33 N_{fft}/2+1=33 Nfft/2+1=33处,方法一峰值出现 N f f t / 2 + K = 56 N_{fft}/2+K=56 Nfft/2+K=56处,仿真证明也是如此。
另外上文链接中弃置区选择的是 N 0 = ( N f f t − N ) / 2 N_0 = (N_{fft}-N)/2 N0=(NfftN)/2,之所以要减去 N / 2 N/2 N/2,与文中生成接收信号的方式有关,由于文中取了Rmin和Rmax,二者中点为R0。文中的目标距离位于R0时才对应0距离门,所以说需要减去N/2来对应Rmin.