【FMCW雷达】基于频率调制连续波FMCW雷达系统(从波形生成到利用小胞平均常误报率CA-CFAR进行目标检测)Matlab实现
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🔥 内容介绍
一、FMCW 雷达概述
频率调制连续波(FMCW)雷达是一种常用的雷达技术,通过发射频率随时间连续变化的电磁波,并接收目标反射回来的回波,从而获取目标的距离、速度等信息。与传统脉冲雷达相比,FMCW 雷达具有结构简单、成本低、分辨率高以及能够同时测量距离和速度等优点,广泛应用于汽车防撞、无人机避障、工业检测和气象监测等领域。

四、小胞平均常误报率(CA - CFAR)目标检测原理
- 背景噪声与干扰
:在 FMCW 雷达的实际应用中,接收到的信号不仅包含目标回波,还存在各种背景噪声和干扰。噪声可能来自雷达系统内部的电子器件,也可能是外部环境中的电磁干扰。这些噪声和干扰会影响目标检测的准确性,可能导致误报或漏报。
- CA - CFAR 基本原理
:小胞平均常误报率(CA - CFAR)算法是一种常用的目标检测方法,旨在在不同的噪声环境下保持恒定的误报率。其基本思想是通过对周围环境噪声水平的估计,自适应地设置检测阈值。具体步骤如下:
- 滑窗处理
:将接收到的信号划分为多个距离单元,每个距离单元对应一个特定的距离。以某个距离单元为中心,选取一定数量的相邻距离单元作为参考单元(用于估计噪声水平)和保护单元(避免目标回波影响噪声估计),构成一个滑动窗口。
- 滑窗处理

⛳️ 运行结果





📣 部分代码
clear; clc; close all;
%% Constants
c = 3e8; % Speed of light
fs = 2e9; % Sampling frequency
fc = 76.5e9; % Carrier frequency
BW = 1e9; % Bandwidth
Tc = 3e-6; % Chirp duration
N = 4096; % Number of chirps
A_tx = 1; % Amplitude
% FMCW Parameters
SNR_dB= 10;
s = BW/Tc;
fb_max = (s * 2 * 200) / c; % important to satisfy nyquist
M = round(Tc*fs); % No. of samples per chirp
R_max = c*fs*Tc/(4*BW); % Max Range
v_max = c/(4*fc*Tc); % Max Velocity
delta_v = c/(2*fc*(N*Tc)); % Velocity Resolution
delta_R = c/(2*BW); % Range Resolution
(SNR = %d dB)', SNR_dB));
xlabel('Time'); ylabel('Frequency');
% Targets
targets.R = [50; 180];
targets.v = [+100; -80];
% Received signal generation
% The received signal is only the trans. signal but shifted and delayed
% w
% 3rd: we only want the overlap btn the Tx and Rx only
for k=1:length(t)
if t(k)>=RTT
Rx(k)= Rx(k) + A_tx*exp(2j*pi*(-BW*(t(k)-RTT)/2 + s*(t(k)-RTT).^2/2))*dopp_shft;
else
Rx(k) = 0;
end
end
end
% 4th: add noise (SNR=10db)
Rx = Rx + noise_amp * (randn(M,1) + 1j*randn(M,1));
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