基于微多普勒特征的人体步态参数估计

基于雷达的人体微动研究是近年发展起来的新技术,通过信号处理手段可获取人体走动时手和腿的摆动激励的多普勒频移,用于人体步态探测与识别。本文首先分析了人体行走对雷达波的调制,介绍了一套用于人体运动特性测量的X波段连续波雷达系统及测量实验,并对人体行走实测数据中微多普勒特征进行分析,然后深入研究了P.van Dorp等人提出的基于微多普勒特征的人体行走实测数据特征提取和参数估计的方法,并将之应用于本雷达系统的测量结果中,最后给出了仿真结果。      

微多普勒生物探测雷达技术研究

生物的微运动,例如人体肢体摆动以及呼吸和心跳运动,会对雷达入射电磁波产生微多普勒调制。通过对这些微多普勒调制回波信号的提取和分析,雷达能够实现对生物体微运动状态和生命特征的探测、测量和识别。文中首先对人体雷达回波微多普勒散射信号的理论模型进行了推导,然后对生物探测微多普勒雷达的实现和主要技术进行了分析和研究,最后对微多普勒生物探测雷达技术发展进行了讨论。     

行进人体目标雷达瞬时多普勒特征分析

行进人体目标对雷达回波产生多普勒调制和微多普勒调制,提取目标雷达回波中的多普勒和微多普勒特征,可获得人体目标的运动速度及肢体摆动周期等信息,有助于人体目标的检测与识别。本文改进和完善了行进人体目标的线性刚体模型,得出连续波信号体制下人体目标雷达回波,推导出人体目标的瞬时多普勒频率,定性分析了目标的瞬时多普勒特征和瞬时运动特征的变化规律。利用公开的实测数据验证了本文模型的有效性,并利用时频分析工具对目标雷达回波的瞬时特征进行了仿真分析,提取出目标的瞬时运动特征。本文模型及特征提取方法可推广应用于其他信号体制的雷达回波信号分析,同时可推广应用于对目标其他运动状态的分析。      

多频穿透式人体探测实验雷达设计与实现

利用微波穿透非金属障碍物的特性可探测到人体的呼吸、心跳以及人体运动信号。为有效降低环境干扰,提高探测性能,文中分析障碍物的衰减特性,提出一种多频连续波发射技术,即采用UHF、L、S 3个波段进行连续波同时发射,信号处理系统根据探测不同障碍物和不同环境条件,对不同人体特征(呼吸、心跳和体动)进行提取与分析。实验结果表明,多频穿透式人体探测方法可有效探测障碍物后的绝对静止人员的呼吸和心跳信号,对运动人体具有更强的探测能力。     

隐藏目标的超宽带雷达接收技术探讨

基于低频电磁波对非金属介质的强穿透性和UWB脉冲信号在距离向的高分辨特性,采用超宽带(UWB)脉冲信号的低频部分实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达的运动目标回波信号模型,根据运动物体的多普勒频移原理,探讨采用相关接收技术实现非金属墙壁后面的运动物体的检测问题。     

基于UWB隐藏目标探测接收装置设计

基于低频电磁波对非金属介质的强穿透性和UWB脉冲信号在距离向的高分辨特性，采用超宽带（UWB）脉冲信号的低频部分实现穿墙探测的设想，研究了超宽带穿墙探测雷达的运动目标回波信号模型，根据运动物体的多普勒频移原理，探讨采用相关检测技术实现非金属墙壁后面的运动物体的检测问题。     

Study and simulation of vibrating target's motion states based on Doppler lidar

激光雷达微多普勒效应在对目标探测、识别中测量精度高、抗干扰能力强,比传统微波雷达拥有更高的空间分辨率和灵敏度.本文基于激光探测,从理论上分析了振动物体在行进过程中产生的多普勒和微多普勒效应.建立典型运动模型,通过目标信号的频移图和频谱图可以很好地观测物体运动状态、分析振动特性.最后,在simulink下进行过程仿真并验证其有效性,对目标的识别和运动特性提取起到积极的作用.     

基于微多普勒信号分离和SqueezeNet的人体身份识别

针对基于雷达传感器的人体身份识别问题,本文提出一种基于微多普勒信号分离和SqueezeNet的人体身份识别方法。首先利用雷达对人体行走的步态进行探测并收集回波数据,回波数据经过预处理得到微多普勒时频谱图;其次用阈值法对时频谱图进行微多普勒信号分离从而得到四肢的时频谱图;最后将其输入到SqueezeNet网络,采用Softmax分类器来实现人体身份识别。实验结果表明,经过微多普勒信号分离后人体身份识别准确率提高5.25%, SqueezeNet网络与其他网络相比,在网络性能上具有准确率高、网络参数少、测试时间短等优势。     

LFM脉冲压缩雷达的随机移频多假目标干扰技术研究

针对LFM脉冲压缩雷达回波信号距离和多普勒频率存在耦合这一特点, 在阶梯波移频干扰的基础上, 提出了随机移频的干扰方法。在雷达回波信号中心频率正负二分之一带宽内附加随机的多普勒移频分量, 可产生分布在真实目标周围的随机假目标。随机移频干扰技术产生的假目标随机性强, 使得雷达无法通过假目标频率补偿得出真实目标的位置, 并且随机移频产生的假目标相对于雷达是部分适配的, 因此假目标在一定程度上会展宽, 当附加随机移频点接近于雷达中心频率时, 产生的假目标甚至可以覆盖真实目标, 从而达到较好的干扰效果。     

主元分析在超宽带搜救雷达中的应用

本文利用超宽带搜救雷达对砖墙后有肢体运动的人体进行生命探测,采集雷达回波信号,并利用PCA方法对雷达回波数据进行分解等处理,通过设定自适应阈值,准确判别出雷达回波中是否存在人体体动信号,最后通过实验证明PCA方法可以在超宽带搜救雷达中得到很好的应用。