基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111856451A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号201910342738.9(22)申请日2019.04.26(71)申请人山东省科学院自动化研究所地址250000山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人杨秀蔚赵兴文张琳颜广刘成业(74)专利代理机构广州文衡知识产权代理事务所(普通合伙)44535代理人李丽(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法及系统(57)摘要本发明公开了基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法及系统，涉及雷达检测技术领域。本发明包括以下步骤：SS01通过穿墙雷达和射频模块的混频和放大后得到基带信号；SS02采集32组数据并经过距离向傅里叶变换和多普勒向傅里叶变换，取模后进行对应距离单元上的多普勒向的累加；SS03运动人体的判断；SS04静止人体距离单元的转换；SS05静止人体的判断；SS06位置确定。本发明通过动目标检测算法和静目标检测算法能够分别对运动人体目标和静止人体目标进行检测，一方面提高了检测准确率，另一方面有效抑制了动目标对静止人体目标检测的干扰，利用静止人体目标呼吸心跳频率低这一特征，解决了现有的检测方法无法实现对动静目标同时检测的问题。CN111856451ACN111856451A权利要求书1/2页1.基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法，其特征在于：包括以下步骤：SS01回波数据获取：采用一发两收的天线，发射天线发射线性调频连续波，接收天线接收两路回波信号，均通过射频模块对两路回波信号进行混频和放大处理得到基带信号；SS02运动人体距离单元的转换：通过射频模块将SS01中采集的基带信号上传给上位机，上位机采集32组数据并经过距离向傅里叶变换和多普勒向傅里叶变换，取模后进行对应距离单元上的多普勒向的累加；SS03运动人体的判断：设定自适应阈值A，根据目标提取方法，得到第一通道的目标距离延迟M1和第二通道的目标距离延迟M2；如果距离单元上的信号幅度大于阈值A，则表示存在运动人体目标，如果信号幅度小于阈值A，则表示不存在运动人体目标；其中，目标提取方法：大于自适应阈值A的点连续个数超过N个，则认为是存在一个目标；SS04静止人体距离单元的转换：上位机采集512组数据，设置距离向最小值为a、距离向最大值为b、设置多普勒向最小值为c，多普勒向最大值为d，进行距离向傅里叶变换和多普勒向傅里叶变换，取模后根据设定的距离向最小值和最大值以及多普勒向最小值和最大值，将距离向最小值和最大值之间的值保持不变，然后将距离向最小值和最大值以外的值全部置零；将多普勒向最小值和多普勒向最大值之间的值保持不变，然后将多普勒向最小值和最大值以外的值全部置零；SS05静止人体的判断：进行同一距离单元的多普勒向累加，设定自适应阈值B，根据目标提取方法，得到第一通道的目标距离延迟S1和第二通道的目标距离延迟S2；如果距离单元上的信号幅度大于阈值B，则表示存在静止人体目标，如果信号幅度小于自适应阈值B，则表示不存在静止人体目标；其中，SS05中的目标提取方法与SS03中的目标提取方法相同；SS06位置确定：根据三边测量目标定位原理，检测运动目标的位置和静止目标的位置。2.根据权利要求1所述的基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法，其特征在于，所述SS06的具体步骤如下：SS061假设（x，y）为待测运动目标位置，假设发送天线的位置为（，），第一接收天线的位置为（，），第二接收天线的位置为（，）；SS062计算运动目标位置的坐标（x，y）：；；；通过上述三个等式计算得出（x，y）；其中，i=0，1，2；（，）表示第i个天线的位置，表示待测运动目标位置与第i个天线的位置之间的距离；2CN111856451A权利要求书2/2页其中M1是发射天线到待测运动目标的距离与待测运动目标到第一接收天线距离的和，M2是发射天线到待测运动目标的距离与待测运动目标到第二接收天线距离的和；SS063计算静止目标位置的坐标（，）：；；；通过上述三个等式计算得出（，）；其中，i=0，1，2；（，）表示第i个天线的位置，表示待测运动目标位置与第i个天线的位置之间的距离；其中S1是发射天线到待测静止目标的距离与待测静止目标到第一接收天线距离的和，S2是发射天线到待测运动静止目标的距离与待测静止目标到第二接收天线距离的和。3.根据权利要求1所述的基于穿墙雷达的动静人体目标自适应检测方法，其特征在于，所述SS03中自适应阈值A的设定方法如下：距离延迟总长度为M，取距离向后半部分[R，M]，其中R＜M，求此部分信号幅度