基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术研究

生命特征信号探测旨在对人体信号中含有呼吸、心跳等特征参数进行检测和提取,是监测人体生命健康的重要方法之一,在信号处理、医学工程等领域均有广泛的应用。本文对基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术进行系统综述,从提取信号的角度出发,综述了将毫米波雷达技术引入生命特征信号探测领域之后的研究成果。首先,从毫米波雷达体制方面对现存雷达技术进行了论述。然后,简要介绍了对称三角波调制方法对生命信号进行检测,考虑到将检测到的生命信号进行特征分离,总结了三种弱信号提取算法并进行对比,重点分析了小波变换和经验模态分解两种方法的研究现状。最后,本文分析了毫米波雷达在生命信号探测领域存在的问题,并对今后可能的研究趋势进行了展望。     

基于智能感知技术的"智慧农业"构建

智能感知是未来各个领域必不可少的技术,也是提高人类工作效率的好帮手,对其进行深入研究十分必要.首先,本文分析了智能感知的主要传感技术,包括:高清摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达;其次,探讨了智能感知技术在智慧农业领域的应用,探索智能感知将带来的变革.     

生物雷达技术的研究现状与新进展

生物雷达主要可以用于实现间隔一定距离、穿透一定厚度的介质对人体的生命体征进行非接触的检测。该技术可以广泛应用于军事医学、灾害医学、城市反恐等领域,是国际科技界公认的一个非常重要的前沿技术领域。本文介绍了生物雷达的概念和特点,生物雷达的两种分类方式,并重点阐述了国内外研究现状以及生物雷达技术的未来发展方向。本文为生物雷达技术的进一步深入研究提供了建议和参考。     

FMCW毫米波雷达多人呼吸检测方法

基于雷达的人体生命体征信号(如呼吸、心跳等)探测在诸多领域具有重要意义。当多个人体目标处于同一平面内,且雷达与多个目标共线时,会导致雷达无法检测较远距离的目标。为此,本文提出一种新的雷达空间布置方案,即将雷达布置在高处,并利用毫米波雷达高分辨率特性从距离维区分多目标,同时结合多种手段辨别人体目标和静止杂波。本文对FMCW毫米波雷达呼吸检测的信号处理流程进行了详细推导,并进行了实验验证。实验结果表明,本文所提方案可以有效地区分人体目标和静止杂波,并准确提取多目标呼吸信号和呼吸频率。此外,针对单部雷达存在空间检测盲区的问题,本文详细讨论了不同雷达数量和空间布置方案下的雷达空间检测盲区,并论证了三部不共线雷达可完全消除雷达空间检测盲区。      

隐匿物品探测毫米波成像系统发展现状

毫米波成像技术可用于遥感探测等多项领域.近场毫米波成像技术在探测人体隐匿物品方面有着重要的应用.通过介绍人体隐匿物品探测毫米波成像系统的基本原理,分析总结了当前主要应用的几种成像体制,系统全面地阐述了人体隐匿物品探测毫米波成像系统的国内外发展状况及最新成果,分析具有代表性的公司及研究院所毫米波成像系统外观、成像效果、性能指标,详细分析了其成像原理.探讨了毫米波成像系统的发展趋势,为未来毫米波成像技术的发展提供了基本参考.     

基于改进SO-CFAR和ACA-VMD算法的雷达生命体征检测

非接触生命体征检测技术难以有效利用胸腔产生的微多普勒效应提取心跳和呼吸信号,针对这一问题,文中提出了一种基于改进最小选择恒虚警(SO-CFAR)和蚁群变分模态分解(ACA-VMD)算法的生命体征检测方法,并通过仿真和实测验证了算法的检测精度。首先对77 GHz毫米波雷达的中频回波信号进行预处理得到干净的雷达I/Q数据,然后调整因子以平衡前后窗的功率水平让单元极小值恒虚警检测能够对噪声下的目标进行精确提取,最后采用蚁群优化后的变分模态对目标信号进行模态混叠的抑制并采用全相位频谱分析,使得呼吸和心跳的信噪比改善了1.765 dB,完成呼吸和心跳有效分离和提取,实现了人体生命体征的准确检测。     

超宽带雷达人体行为感知研究进展

超宽带 (UWB) 雷达人体行为感知主要研究如何利用人体目标电磁散射回波对位置、行为、意图等进行判别,是光学感知手段的有益补充,应对无光照、地物遮挡、非视距等情况下的应用场合。该文将超宽带雷达人体行为感知研究方法分成基于空间位置和基于微动特征两类技术。在介绍这类技术基本原理的基础上,对比分析了国内外代表性工作的能力现状。最后对超宽带雷达人体行为感知领域的后续重点研究方向进行了展望。     

毫米波雷达自适应门限点云成像方法研究

毫米波雷达作为一种重要的车载传感器,在自动驾驶领域得到了广泛地应用。近年来随着汽车智能化程度的提高,高质量雷达点云的生成受到了人们的极大关注。传统毫米波雷达点云成像由于存在杂波点太多、有效点云稀疏等缺点而限制了其在自动驾驶领域的发展。因此,如何提高毫米波雷达点云密度和质量成为了业界研究的重点问题。近年来,随着多输入多输出（MIMO）技术以及控制多片级联同步技术的成熟,使得毫米波雷达天线的角度分辨率得到了极大提升,推动了毫米波雷达在点云成像上的发展。在此基础上,本文设计了一套完整的毫米波雷达系统级点云成像算法,并使用TI公司的AWR2243级联雷达开发套件对实际场景进行数据采集,生成了较为致密可信的毫米波雷达三维点云图像,基本实现了对车载平台侧面场景的有效还原。     

基于统计特征的微弱生命体征信号提取研究

穿墙探测是雷达技术在新领域的大胆应用。本文以公司正在开发的穿墙探测雷达为基础,研究了经过人体运动(包括躯干运动和呼吸心跳等生命体征运动)调制的雷达回波的构成。根据目标回波与干扰噪声的时、频域差异,提出了以统计特征方差为判别依据的雷达生命体征信号提取算法,并用公司样机进行实验,以实际采集的数据验证了算法的有效性。     

UWB-HA4D-1.0:超宽带雷达人体动作四维成像数据集

雷达人体行为感知系统具有穿透探测能力,在安防、救援、医疗等领域具有广泛的应用前景.近年来,深度学习技术的出现促进了雷达传感器在人体行为感知领域的发展,同时对相关数据集的样本规模和丰富性提出了更高的要求.该文公开了一个超宽带雷达人体动作四维成像数据集,该数据集以超宽带多输入多输出雷达为探测传感器来获取了人体目标的距离-方...     

毫米波三维异质异构集成技术的进展与应用

三维异质异构集成技术是实现电子信息系统向着微型化、高效能、高整合、低功耗及低成本方向发展的最重要方法,也是决定信息化平台中微电子和微纳系统领域未来发展的一项核心高技术。文章详细介绍了毫米波频段三维异质异构集成技术的优势、近年来的发展趋势以及面临的挑战。利用硅基MEMS 光敏复合薄膜多层布线工艺可实现异质芯片的低损耗互连,同时三维集成高性能封装滤波器、高辐射效率封装天线等无源元件,还能很好地处理布线间的电磁兼容和芯片间的屏蔽问题。最后介绍了一款新型毫米波三维异质异构集成雷达及其在远距离生命体征探测方面的应用。     

浅谈毫米波雷达研究及其应用

随着技术发展,毫米波器件、毫米波集成电路日趋成熟,毫米波雷达在国内外得到了深入的研究和应用。本文分析了毫米波的波段特性,对毫米波雷达的研究及其应用进行了介绍。     

观光车环境感知系统的探讨与分析

阐述了观光车装备环境感知系统的意义,对实现环境感知系统所需的传感器进行了探讨与分析,最终设计了视频摄像头结合毫米波雷达组成环境感知的硬件系统,并对此多传感器系统的数据融合给出了要求和方法。     

毫米波片上雷达技术研究进展

硅微电子技术的进步推动着雷达技术向着毫米波频段片上方向发展。片上雷达优良的性能和小型化优势使其在汽车及其他新领域获得越来越广泛的应用。阐述了基于SiGe BiCMOS和CMOS技术研制的几种主流硅毫米波片上雷达的电路结构、无源元件和封装技术,分析了其发展情况和面临的挑战,指出了片上毫米波雷达技术和应用的发展趋势。     

硅基毫米波雷达芯片研究现状与发展

毫米波雷达具备全天候复杂环境下的工作能力,在汽车雷达、智能机器人等方面有广泛的应用。同时,随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,硅基毫米波雷达成为研究热点,大量的工作从系统设计、电路设计等方面提高毫米波雷达的性能。该文从系统和核心电路等方面对硅基毫米波雷达芯片的研究现状和发展趋势进行综述。     

外场毫米波RCS测量中的无源标校法

结合外场测量实际,针对外场毫米波RCS（雷达散射截面积）测量的特点,对毫米波RCS测量中的无源实时标校方法进行了讨论。     

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。     

雾化幕障宽波段消光性能研究

现有宽波段干扰技术普遍存在作用时间太短、干扰波段不够宽等问题,为此研究了新型的雾化幕障干扰技术。研究了其多波段干扰原理、原料配方,并针对可见光、激光、红外、毫米波和厘米波波段光源进行消光性能实验研究。实验结果表明:泡径为2～3 mm厚50 cm的雾化幕障,可完全屏蔽可见光和激光信号,红外透过率小于5%;对毫米波和厘米波信号也能达到良好的遮蔽效果,高效干扰时间在20 min以上,是一种有潜质的宽频无源干扰介质。