基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法及系统。该方法包括确定穿墙雷达检测目标的模式；采集接收机的信号，共采集M*N组；M是有效脉冲长度，代表距离向数据；N是脉冲组数，代表速度向数据；当穿墙雷达检测目标的模式为动目标检测模式时，M>N；当穿墙雷达检测目标的模式为静目标检测模式时，M＝N；求M*N组数据的距离向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为2k次，得到2k*N的频域数据；其中2k>M；再对M*N组数据的距离向傅里叶变换结果求取速度向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为N次，得到2k*N的频域数据；截取2k*N的频域数据中有效距离的数据，按照多普勒向截取的数据进行累加；对累加后的结果进行目标检测处理，计算出目标位置坐标。

【技术实现步骤摘要】
基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法及系统
本专利技术属于雷达检测领域，尤其涉及一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法及系统。
技术介绍
超宽带穿墙雷达是一种新型技术装备，它能够探测被障碍物遮挡的目标，既可以用于反恐防暴斗争中犯罪分子的搜寻，也可用于地震、塌方、火灾等重大灾害的人员救援，近年来已成为西方各国加紧研发的技术，备受军界、警界及灾害救援部门的关注。目前国外已经研制成功并投入实际应用，见诸报道的主要有以色列Camero公司的Xaver800/400，英国Cambridgeconsultants公司的PRISM200，美国Timedomain公司的RadarVision2，它们均取得了较好的成像效果，美国、以色列已经开始少量装备特种部队。国内在这方面的研究才刚刚起步，以理论方法研究为主，虽然也有超宽带快速穿墙搜救雷达研制方面的报道，但这些产品无论是功能、性能还是便携性都与国外产品存在较大的差距，难以满足我国的实际需要。随着近些年特别是今年疆独藏独势力的抬头，我国的反恐防暴形势也变得十分严峻，国家安全、特警、公安、部队对该类产品的需求急剧增加，据不完全统计，按每个中队配备1台计算，近两年大概有近千台的配备数量，远期的需求数量将会更多，再加上抗震救灾、泥石流塌方中对人员的搜寻需求，国内现有的穿墙雷达装置有专门针对动目标检测和跟踪的，也有专门针对静目标检测的，但是很少有动静目标相互结合的，尤其是在实际应用情况下，很少有只有动目标或是只有静目标的情况。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于多功能的超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其能够根据目标的状态准确地检测出目标的位置。本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法。本专利技术实施例的第一方面基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，包括：步骤1：根据目标的状态，确定穿墙雷达检测目标的模式；所述穿墙雷达检测目标的模式包括动目标检测和静目标检测这两种模式；步骤2：采集接收机的信号，共采集M*N组；其中，M是有效脉冲长度，代表距离向数据；N是脉冲组数，代表速度向数据；M和N均为正整数且均为2的倍数；当穿墙雷达检测目标的模式为动目标检测模式时，M>N；当穿墙雷达检测目标的模式为静目标检测模式时，M＝N；步骤3：求M*N组数据的距离向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为2k次，得到2k*N的频域数据；其中2k>M；步骤4：再对M*N组数据的距离向傅里叶变换结果求取速度向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为N次，得到2k*N的频域数据；步骤5：截取2k*N的频域数据中有效距离的数据，然后按照多普勒向截取的数据进行累加；步骤6：对累加后的结果进行目标检测处理，再根据椭圆定位原理计算出目标位置坐标。结合本专利技术实施例的第一方面，本专利技术实施例的第一方面的第一种实施方式中，在步骤6计算出目标位置坐标之后，还包括：将目标位置的原始坐标经过xy滤波算法进行修正后输出。具体地，采用xy滤波方法对计算出的目标位置坐标进行判断及纠正的过程为：前n个(n为偶数)原始坐标记为(X1,Y1)(X2,Y2)....(Xn,Yn)，修正后的n-1个坐标记为：(Xm1,Ym1)(Xm2,Ym2).....(Xm(n-1),Ym(n-1))；其中Ym(n-1)＝1/2*(Y(n/2)+Y(n/2+1))。对于Y1一直到Y(n-1)，如果有Yi-Ymi>A,则令Xi＝Xmi，其中A为大于零的实数；对于X1一直到Xn，如果有Xi-Xm(n/2)>B，则令Xi＝Xm(n/2)+B；如果有Xi-Xm(n/2)<-B，则令Xi＝Xm(n/2)-B，其中B为大于零的实数；更新Xm(n/2+1)的数值，令如果Xm(n/2+1)-Xm(n/2)>C，则令Xm(n/2+1)＝Xm(n/2)+C；如果Xm(n/2+1)-Xm(n/2)<-C，则令Xm(n/2+1)＝Xm(n/2)-C；其中C为大于零的实数；最终修正后并显示的坐标为(Xm(n/2+1)，Ym(n/2+1)。由于在目标检测错误的情况下，计算得到的坐标是错误的，因此需要进行判断，此时使用xy滤波方法，一方面对计算错误的坐标值进行重新计算，一方面对偏差大的坐标值进行纠正。结合本专利技术实施例的第一方面，本专利技术实施例的第一方面的第一种实施方式中，在步骤6中，利用最大值法对累加后的结果进行目标检测处理。利用最大值法对累加后的结果进行目标检测处理，能够快速获取目标的坐标位置。结合本专利技术实施例的第一方面，本专利技术实施例的第一方面的第二种实施方式中，在步骤6中，利用质心法对累加后的结果进行目标检测处理。利用质心法对累加后的结果进行目标检测处理，能够准确获取目标的坐标位置。本专利技术实施例第二方面提供了一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测系统。本专利技术的基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测系统，包括目标检测控制器，所述目标检测控制器包括：目标检测模式确定模块，其用于根据目标的状态，确定穿墙雷达检测目标的模式；所述穿墙雷达检测目标的模式包括动目标检测和静目标检测这两种模式；接收机信号获取模块，其用于获取接收机的信号，共M*N组数据；其中，M是有效脉冲长度，代表距离向数据；N是脉冲组数，代表速度向数据；M和N均为正整数且均为2的倍数；当穿墙雷达检测目标的模式为动目标检测模式时，M>N；当穿墙雷达检测目标的模式为静目标检测模式时，M＝N；距离向傅里叶变换模块，其用于求M*N组数据的距离向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为2k次，得到2k*N的频域数据；其中2k>M；速度向傅里叶变换模块，其用于对M*N组数据的距离向傅里叶变换结果求取速度向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为N次，得到2k*N的频域数据；数据截取模块，其用于截取2k*N的频域数据中有效距离的数据，然后按照多普勒向截取的数据进行累加；目标位置坐标计算模块，其用于对累加后的结果进行目标检测处理，再根据椭圆定位原理计算出目标位置坐标；目标位置修正模块，用于将目标位置的原始坐标经过xy滤波算法进行修正后并输出。结合本专利技术实施例的第二方面，本专利技术实施例的第二方面的第一种实施方式中，所述目标位置修正模块，具体地，采用xy滤波方法对计算出的目标位置坐标进行判断及纠正的过程为：前n个(n为偶数)原始坐标记为(X1,Y1)(X2,Y2)....(Xn,Yn)，修正后的n-1个坐标记为：(Xm1,Ym1)(Xm2,Ym2).....(Xm(n-1),Ym(n-1))；其中Ym(n-1)＝1/2*(Y(n/2)+Y(n/2+1))。对于Y1一直到Y(n-1)，如果有Yi-Ymi>A,则令Xi＝Xmi，其中A为大于零的实数；对于X1一直到Xn，如果有Xi-Xm(n/2)>B，则令Xi＝Xm(n/2)+B；如果有Xi-Xm(n/2)<-B，则令Xi＝Xm(n/2)-B，其中B为大于零的实数；更新Xm(n/2+1)的数值，令如果Xm(n/2+1)-Xm(n/2)>C，则令Xm(n/2+1)＝Xm(n/2)+C；如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其特征在于，包括：步骤1：根据目标的状态，确定穿墙雷达检测目标的模式；所述穿墙雷达检测目标的模式包括动目标检测和静目标检测这两种模式；步骤2：采集接收机的信号，共采集M*N组；其中，M是有效脉冲长度，代表距离向数据；N是脉冲组数，代表速度向数据；M和N均为正整数且均为2的倍数；当穿墙雷达检测目标的模式为动目标检测模式时，M>N；当穿墙雷达检测目标的模式为静目标检测模式时，M＝N；步骤3：求M*N组数据的距离向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为2k次，得到2k*N的频域数据；其中2k>M；步骤4：再对M*N组数据的距离向傅里叶变换结果求取速度向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为N次，得到2k*N的频域数据；步骤5：截取2k*N的频域数据中有效距离的数据，然后按照多普勒向截取的数据进行累加；步骤6：对累加后的结果进行目标检测处理，再根据椭圆定位原理计算出目标位置坐标。

【技术特征摘要】
1.一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其特征在于，包括：步骤1：根据目标的状态，确定穿墙雷达检测目标的模式；所述穿墙雷达检测目标的模式包括动目标检测和静目标检测这两种模式；步骤2：采集接收机的信号，共采集M*N组；其中，M是有效脉冲长度，代表距离向数据；N是脉冲组数，代表速度向数据；M和N均为正整数且均为2的倍数；当穿墙雷达检测目标的模式为动目标检测模式时，M>N；当穿墙雷达检测目标的模式为静目标检测模式时，M＝N；步骤3：求M*N组数据的距离向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为2k次，得到2k*N的频域数据；其中2k>M；步骤4：再对M*N组数据的距离向傅里叶变换结果求取速度向傅里叶变换，傅里叶变换的点数为N次，得到2k*N的频域数据；步骤5：截取2k*N的频域数据中有效距离的数据，然后按照多普勒向截取的数据进行累加；步骤6：对累加后的结果进行目标检测处理，再根据椭圆定位原理计算出目标位置坐标。2.如权利要求1所述的一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其特征在于，在步骤6计算出目标位置坐标之后，还包括：将目标位置的原始坐标经过xy滤波算法进行修正后输出。3.如权利要求1所述的一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其特征在于，在步骤6中，利用最大值法对累加后的结果进行目标检测处理。4.如权利要求1所述的一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测方法，其特征在于，在步骤6中，利用质心法对累加后的结果进行目标检测处理。5.一种基于多功能超宽带穿墙雷达的动静目标检测系统，其特征在于，包括目标检测控制器，所述目标检测控制器包括：目标检测模式确定模块，其用于根据目标的状态，确定穿墙雷达检测目标的模式；所述穿墙雷达检测目标的模式包括动目标检测和静目标检测这两种模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：常天英，张琳，赵兴文，杨秀蔚，崔洪亮，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37