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clear;clc;close all;
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%%參數——常量
C=3e8; %電磁波速度
%%參數——雷達規格
Fc=3e9; %載波頻率
lambda=C/Fc; %波長
%%參數——目標區域
X0=500; %方位向范圍：[-X0,X0]
Y=3000; %測繪中心Y坐標
Y1=Y;
Y0=500; %成像寬度：2*Y0
Z0=500; %高度范圍：[-Z0,Z0]
%%參數
theta=0; %平臺波束斜視角
theta=theta*pi/180; %rad
V=100; %平臺速度：100 m/s
H=4000; %平臺高度：4 km
Rb=sqrt(H^2+Y^2); %區域中心斜距
Rc=Rb/cos(theta); %目標區域距離向范圍：[Rc-Y0,Rc+Y0]
%%參數——雷達天線
D=4; %天線方位向尺寸
Lsar=lambda*Rc/D; %SAR合成孔徑長度
Tsar=Lsar/V; %SAR合成孔徑時間
%%參數——慢時間域
Ka=-2*(V*cos(theta))^2/lambda/Rc; %doppler調頻斜率
Ba=abs(Ka*Tsar); %doppler調頻頻寬
PRF=Ba; %脈沖重復頻率
PRT=1/PRF; %脈沖重復時間
ds=PRT; %慢時域采樣間距
%為了進行FFT，對PRT、PRF、ds進行運算并更新
Nslow=ceil((2*X0+Lsar)/V/ds); %慢時域采樣點數
Nslow=2^nextpow2(Nslow); %使采樣點數為2的冪；N點
%Nslow=1024;
sn=linspace(-(X0+Lsar/2)/V,(X0+Lsar/2)/V,Nslow);%慢時域離散時間序列，1*N矩陣
PRT=(2*X0+Lsar)/V/Nslow; %更新PRT、PRF、ds
PRF=1/PRT;
ds=PRT;
%%參數——快時域
Tr=5e-6; %Chirp脈沖持續時間：5 us
Br=50e6; %chirp信號調頻帶寬：50 MHz
Kr=Br/Tr; %chirp信號調頻斜率
Fsr=2*Br; %快時域采樣頻率
dt=1/Fsr; %快時域采樣間距
Rmin=sqrt((Y-Y0)^2+(H-Z0)^2); %最小斜距
Rmax=sqrt((Y+Y0)^2+(H+Z0)^2+(Lsar/2)^2); %最大斜距
Nfast=ceil(2*(Rmax-Rmin)/C/dt+Tr/dt); %快時域采樣點數
Nfast=2^nextpow2(Nfast); %使采樣點數為2的冪；M點
tm=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C+Tr,Nfast);%快時域離散時間序列，1*M矩陣
dt=(2*Rmax/C+Tr-2*Rmin/C)/Nfast; %更新Fsr、dt
Fsr=1/dt;
%%參數——分辨率
DY=C/2/Br; %距離向分辨率:DY=C/2/Br;
DX=D/2; %方位向分辨率:DX=D/2;
%%參數——點目標
Ntarget=1; %點目標個數
%格式[方位向, 距離向水平投影,高度，目標散射系數]
Z=-50;
Ptarget=[15*DY,Y+20*DX,Z,1];
%%========================================================
%%產生單、多點回撥回波信號，一個N*M矩陣
K=Ntarget;
N=Nslow;
M=Nfast;
T=Ptarget;
Srnm1=zeros(N,M);
for k=1:1:K
sigma=T(k,4); %獲取點目標散射系數
Dslow=sn*V-T(k,1); %慢時域中雷達與目標方位向距離，1*N矩陣
R=sqrt(Dslow.^2+T(k,2)^2+(H-T(k,3))^2);%斜距，1*N矩陣
tau=2*R/C; %時間延遲，1*N矩陣
Dfast=ones(N,1)*tm-tau'*ones(1,M); %[t-2*R/C]項，N*M矩陣
phase=pi*Kr*Dfast.^2-(4*pi/lambda)*(R'*ones(1,M)); %回波總相位，N*M矩陣
Srnm1=Srnm1+sigma*exp(j*phase).*(0<Dfast&Dfast<Tr).*((abs(Dslow)<Lsar/2)'*ones(1,M));%回波
end
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%%========================================================
%%距離向壓縮
tr=tm-2*Rc/C-Tr/2; %快時域時間-最小延遲時間，1*M矩陣
Refr=exp(j*pi*Kr*tr.^2).*(0<tr&tr<Tr); %距離壓縮參考函數
Sr1=ifty(fty(Srnm1).*(ones(N,1)*conj(fty(Refr)))); %距離壓縮后回波信號Sr
Gr1=abs(Sr1); %Sr包絡
%%========================================================
%%方位向壓縮
ta=sn; %慢時域時間，1*N矩陣
Refa=exp(j*pi*Ka*ta.^2).*(abs(ta)<Tsar/2); %方位壓縮參考函數
Sa1=iftx(ftx(Sr1).*(conj(ftx(Refa)).'*ones(1,M))); %方位壓縮后回波信號Sa（距離向壓縮基礎上）
Ga1=abs(Sa1); %Sa包絡
%%========================================================
%定位與顯示
dr1=dt*C;
da1=ds*V;
[m,n]=find(Ga1==max(max(Ga1)));
r1=Rc+(n-668)*dr1/2;
a1=(m-513)*da1;
disp('相對S1距離向位置：');disp(r1)
disp('相對S1方位向位置：');disp(a1)
%%參數——目標區域
Y=2000; %測繪中心Y坐標
Y2=Y;
%%參數
theta=0; %平臺波束斜視角
theta=theta*pi/180; %rad
Rb=sqrt(H^2+Y^2); %區域中心斜距
Rc=Rb/cos(theta); %目標區域距離向范圍：[Rc-Y0,Rc+Y0]
%%參數——雷達天線
Lsar=lambda*Rc/D; %SAR合成孔徑長度
Tsar=Lsar/V; %SAR合成孔徑時間
%%參數——慢時間域
Ka=-2*(V*cos(theta))^2/lambda/Rc; %doppler調頻斜率
Ba=abs(Ka*Tsar); %doppler調頻頻寬
PRF=Ba; %脈沖重復頻率
PRT=1/PRF; %脈沖重復時間
ds=PRT; %慢時域采樣間距
%為了進行FFT，對PRT、PRF、ds進行運算并更新
Nslow=ceil((2*X0+Lsar)/V/ds); %慢時域采樣點數
Nslow=2^nextpow2(Nslow); %使采樣點數為2的冪；N點
%Nslow=1024;
sn=linspace(-(X0+Lsar/2)/V,(X0+Lsar/2)/V,Nslow);%慢時域離散時間序列，1*N矩陣
PRT=(2*X0+Lsar)/V/Nslow; %更新PRT、PRF、ds
PRF=1/PRT;
ds=PRT;
%%參數——快時域
Fsr=2*Br; %快時域采樣頻率
dt=1/Fsr; %快時域采樣間距
Rmin=sqrt((Y-Y0)^2+(H-Z0)^2); %最小斜距
Rmax=sqrt((Y+Y0)^2+(H+Z0)^2+(Lsar/2)^2); %最大斜距
Nfast=ceil(2*(Rmax-Rmin)/C/dt+Tr/dt); %快時域采樣點數
Nfast=2^nextpow2(Nfast); %使采樣點數為2的冪；M點
tm=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C+Tr,Nfast);%快時域離散時間序列，1*M矩陣
dt=(2*Rmax/C+Tr-2*Rmin/C)/Nfast; %更新Fsr、dt
Fsr=1/dt;
%格式[方位向, 距離向水平投影,高度，目標散射系數]
Ptarget=[15*DY,Y+20*DX,Z,1];
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%%產生單、多點回撥回波信號，一個N*M矩陣
K=Ntarget;
N=Nslow;
M=Nfast;
T=Ptarget;
Srnm2=zeros(N,M);
for k=1:1:K
sigma=T(k,4); %獲取點目標散射系數
Dslow=sn*V-T(k,1); %慢時域中雷達與目標方位向距離，1*N矩陣
R=sqrt(Dslow.^2+T(k,2)^2+(H-T(k,3))^2);%斜距，1*N矩陣
tau=2*R/C; %時間延遲，1*N矩陣
Dfast=ones(N,1)*tm-tau'*ones(1,M); %[t-2*R/C]項，N*M矩陣
phase=pi*Kr*Dfast.^2-(4*pi/lambda)*(R'*ones(1,M)); %回波總相位，N*M矩陣
Srnm2=Srnm2+sigma*exp(j*phase).*(0<Dfast&Dfast<Tr).*((abs(Dslow)<Lsar/2)'*ones(1,M));%回波
end
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%%距離向壓縮
tr=tm-2*Rc/C-Tr/2; %快時域時間-最小延遲時間，1*M矩陣
Refr=exp(j*pi*Kr*tr.^2).*(0<tr&tr<Tr); %距離壓縮參考函數
Sr2=ifty(fty(Srnm2).*(ones(N,1)*conj(fty(Refr)))); %距離壓縮后回波信號Sr
Gr2=abs(Sr2); %Sr包絡
%%========================================================
%%方位向壓縮
ta=sn; %慢時域時間，1*N矩陣
Refa=exp(j*pi*Ka*ta.^2).*(abs(ta)<Tsar/2); %方位壓縮參考函數
Sa2=iftx(ftx(Sr2).*(conj(ftx(Refa)).'*ones(1,M))); %方位壓縮后回波信號Sa（距離向壓縮基礎上）
Ga2=abs(Sa2); %Sa包絡
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%定位與顯示
dr2=dt*C;
da2=ds*V;
[m,n]=find(Ga2==max(max(Ga2)));
r2=Rc+(n-658)*dr2/2;
a2=(m-513)*da2;
disp('相對S2距離向位置：');disp(r2)
disp('相對S2方位向位置：');disp(a2)
Rt=6371300; %地球平均半徑
R1=H+Rt; %雷達平臺地心距
R2=H+Rt;
dY=Y1-Y2;
dR=r1-r2;
%costheta1=(r1^2+dY^2-r2^2)/(2*r1*dY);
%costheta2=dR/dY-dR^2/2/r1/dY+dY/2/r1;
thetavt=acos((r1^2+dY^2-r2^2)/(2*r1*dY));
thetav=pi/2-thetavt;
h=sqrt(r1^2+R1^2-2*r1*R1*cos(thetav))-Rt;
disp('高度位置：');disp(h)?? 快捷鍵說明
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