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,…,sK−1]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}
[sK−1∗,sK−2∗,…,s0∗]T,对其补零到
N
N
N点长度并做
N
N
N点fft有:
将其展开写为:
与方法二结果进行对比:
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
K−1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处,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=(Nfft−N)/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.