用于单个目标距离估计的车载雷达¶

Pkg.add(["LinearAlgebra", "DSP", "FileIO" ,"Images" , "ImageShow"])

using DSP,FFTW,LinearAlgebra

function run_model( name_model, path_to_folder ) # определение функции для прогона модели
    Path = path_to_folder * "/" * name_model * ".engee"
    if name_model in [m.name for m in engee.get_all_models()] # Проверка условия загрузки модели в ядро
        model = engee.open( name_model ) # Открыть модель
        engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
        engee.close( name_model, force=true ); # Закрыть модель
    else
        model = engee.load( Path, force=true ) # Загрузить модель
        engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
        engee.close( name_model, force=true ); # Закрыть модель
    end
    return
end;

function DataFrame2Array(X)
    out = collect(X)
    out_data = zeros(eltype(out.value[1]),size(out.value[1],1),size(out.value[1],2),length(out.value))
    [out_data[:,:,i] = out.value[i] for i in 1:length(out.value)]

    return out_data, out.time
end

function calc_spectrogram(x::Array,fs::Real,title::String;
    num_pulses::Int64 = 4,
    window_length::Int64 = 64,
    nfft::Int64=512,
    lap::Int64  = 60,
    thesh::Real = -Inf)

    gr()

    spec_out = DSP.spectrogram(x[:,:,1:num_pulses][:],window_length,lap;window=kaiser(window_length,3.95),nfft=nfft,fs=fs)

    power = DSP.pow2db.(spec_out.power)
    power .= map(x -> x < thesh ? thesh : x,power)

    power_new = zeros(size(power))

    power_new[1:round(Int64,size(power,1)/2),:] .= power[round(Int64,size(power,1)/2)+1:end,:]
    power_new[round(Int64,size(power,1)/2)+1:end,:] .= power[1:round(Int64,size(power,1)/2),:]

    fig = heatmap(fftshift(spec_out.freq).*1e-6,spec_out.time .*1e6, permutedims(power_new),color= :jet,
        gridalpha=0.5,margin=5Plots.mm,size=(900,400))
    xlabel!("Частота, МГц")
    ylabel!("Время, мкс")
    title!(title)

    return fig
end;

include("$(@__DIR__)/FMCWParam.jl") # подключение файла с входными параметрами
paramRadarFMCW = FMCWParam(); # запись входных параметров в структуру
T = paramRadarFMCW.T; # шаг дискретизации модели
simT = 640*T; # время симуляции модели

run_model("FMCW_Radar_Range_Estimation",@__DIR__); # Запустить модель

input_signal, _ = DataFrame2Array(in_sig) # входной ЛЧМ-сигнал
dec_signal, _ = DataFrame2Array(dec_sig) # сигнал после цифровой обработки
range_estimate, slow_time = DataFrame2Array(rng_est) # оценки дальности
RPos, fast_time = DataFrame2Array(RPos) # положение радара
CPos,_ = DataFrame2Array(CPos); # положение объекта

calc_spectrogram(
    input_signal, # ЛЧМ-сигнал
    paramRadarFMCW.Fs, # частота дискретизации
    "Cпектрограмма ЛЧМ-сигнала";
    num_pulses=4 # количество импульсов отображения
)

calc_spectrogram(
    dec_signal[:,:,2:end], # сигнал после обработки (отображается со 2 импульса)
    paramRadarFMCW.Fs/paramRadarFMCW.NumSweeps, # частота дискретизации
    "Cпектрограмма сигнала после обработки";
    num_pulses=4, # количество импульсов 
    thesh=-300 # порог, дБ
)

gr()
true_range = [norm(CPos[:,1,i].-RPos[:,1,i]) for i in 1:size(CPos,3)]
p1 = plot(Vector(slow_time)*1e3,range_estimate[:],label="оценка расстояния",margin=5Plots.mm,
    titlefont=font(10,"Computer Modern"),guidefont = font(8,"Computer Modern"),legendfont = font(8,"Computer Modern"))
plot!(Vector(fast_time)*1e3,true_range,label="истинное расстояние")
ylabel!("Расстояние, м")
title!("Зависимость оценки расстояния до цели от времени")

p2 = plot(Vector(slow_time)*1e3,abs.(range_estimate[:].-true_range[1:paramRadarFMCW.NumSweeps:end]),lab="",
titlefont=font(10,"Computer Modern"),guidefont = font(8,"Computer Modern"),legendfont = font(8,"Computer Modern"))
xlabel!("Время, мс")
ylabel!("Расстояние, м")
title!("Отклонение оценки")

plot(p1,p2,layout=(2,1),size=(900,460))