【技术实现步骤摘要】
具有确定探测边界的多普勒微波探测方法和装置
[0001]本专利技术涉及多普勒微波探测领域，尤其涉及具有确定探测边界的多普勒微波探测方法和装置。
技术介绍
[0002]随着物联网技术的发展，人工智能、智能家居、以及智能安防技术对于环境探测，特别是对于人的存在、移动以及微动的动作特征的探测准确性的需求越来越高，只有获取足够稳定的探测结果，才能够为智能终端设备提供准确的判断依据。其中无线电技术，包括现有的基于多普勒效应原理的微波探测技术作为人与物，物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势，其能够在不侵犯人隐私的情况下，通过以固定频率发射一微波波束，和接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波，并在后续通过混频检波的方式生成对应于该微波波束和该反射回波之间的频率差异的一多普勒中频信号，则该多普勒中频信号的幅值波动对应于相应物体的运动产生的多普勒效应，如此以基于所述多普勒中频信号存在满足相应的阈值设定的有效幅值表征相应物体的运动，并在应用于对人体活动的探测时，能够实现人与物之间的智能互联而具有广泛的应用前景，然而一方面由于相应微波波束的边界为辐射能量衰减到一定程度的梯度边界而具有非确定性，另一方面由于缺乏对电磁辐射的有效控制手段，即对相应微波波束的梯度边界的整形手段，主要体现在对微波波束的波束角的调整手段的匮乏，相应微波探测模块的实际探测空间固定并难以控制，对应造成实际探测空间与相应目标探测空间不匹配的状况，如此以在实际探测空间之外的目标探测空间无法被有效探测的状态，和/或在目标探测空间之外的实际探测...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其特征在于，所述具有确定探测边界的多普勒微波探测装置具有一第一探测模式和一第二探测模式，并包括：一天线模块，其中以所述天线模块发射的微波波束所覆盖的空间为所述天线模块的实际探测空间；一振荡模块，其中所述振荡模块在所述第一探测模式以一第一激励信号对所述天线模块馈电，和在所述第二探测模式以一第二激励信号对所述天线模块馈电，其中所述第一激励信号为具有固定频率的连续信号或脉冲信号，其中所述第二激励信号为以扫频或跳频方式形成的具有变化的频率的信号；一混频模块，其中所述混频模块被分别电性连接于所述天线模块和所述振荡模块，并在所述第一探测模式混频处理所述天线模块接收的信号和所述第一激励信号而生成一第一多普勒中频信号，和在所述第二探测模式混频处理所述天线模块接收的信号和所述第二激励信号而生成一第二多普勒中频信号；一调频模块；以及一控制模块，其中所述控制模块被分别电性连接于所述混频模块和所述调频模块，并在所述第一探测模式依所述第一多普勒中频信号存在第一目标信息输出一第一控制信号至所述调频模块，其中所述调频模块被设置依所述第一控制信号输出一第一调频控制信号至所述振荡模块，其中所述振荡模块被设置依所述第一调频控制信号以扫频或跳频方式输出所述第二激励信号而控制所述具有确定探测边界的多普勒微波探测装置自所述第一探测模式切换至所述第二探测模式，其中所述控制模块被设置在所述第二探测模式依所述第二多普勒中频信号存在第二目标信息对外输出一对外控制信号，其中第二目标信息为小于等于一上限频率限值的频率成分的所述第二多普勒中频信号中大于等于一下限频差限值的频值波动，或小于等于所述上限频率限值的频率成分的所述第二多普勒中频信号中大于等于一下限相差限值的初始相位波动，以基于所述上限频率限值的设定，于所述实际探测空间界定一有效探测空间的外边界，和基于第二目标信息对所述有效探测空间内人/物体活动的反馈以所述对外控制信号智能化地控制相应电气设备。2.根据权利要求1所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中所述控制模块进一步被设置依所述第一控制信号的产生开始一个时间段的计时，其中所述调频模块被设置依该时间段计时的结束停止输出所述第一调频控制信号至所述振荡模块以控制所述振荡模块输出所述第一激励信号而控制所述具有确定探测边界的多普勒微波探测装置自所述第二探测模式切换回所述第一探测模式。3.根据权利要求2所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中所述控制模块被设置在该时间段内依所述第二多普勒中频信号不存在第二目标信号输出一第二控制信号至所述调频模块，其中所述调频模块被设置依所述第二控制信号输出一第二调频控制信号至所述振荡模块，其中所述振荡模块被设置依所述第二调频控制信号以另一固定频率输出所述第一激励信号。4.根据权利要求1至3中任一所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中所述控制模块包括同时被电性连接于所述混频模块的一第一目标信息提取单元和一第二目标信息提取单元，其中所述第一目标信息提取单元被设置在所述第一探测模式对所述第一多普勒中频信号中的第一目标信息进行提取操作，并依第一目标信息分别输出所述第一控
制信号至所述调频模块和第二目标信息提取单元，其中第二目标信息提取单元被设置依所述第一控制信号对所述第二多普勒中频信号中的第二目标信息进行提取操作，以于所述第一探测模式将第二目标信息提取单元保持于低功耗的状态。5.根据权利要求4所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中所述混频模块包括一混频单元和一信号放大单元，其中所述混频单元被分别电性连接于所述天线模块和所述振荡模块，以于所述第一探测模式混频处理所述天线模块接收的信号和所述第一激励信号而生成所述第一多普勒中频信号，和在所述第二探测模式混频处理所述天线模块接收的信号和所述第二激励信号而生成所述第二多普勒中频信号，其中所述信号放大单元被电性连接于所述混频单元，以于所述第一探测模式放大处理所述第一多普勒中频信号，和于所述第二探测模式放大处理所述第二多普勒中频放大信号。6.根据权利要求4所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置以选频滤波的方式选择频率成分小于等于所述上限频率限值的所述第二多普勒中频信号而生成一距离多普勒中频信号，则所述距离多普勒中频信号仅表征所述有效探测空间，以基于对相应滤波参数的设置形成对所述上限频率限值的设定而界定所述有效探测空间。7.根据权利要求6所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置依所述距离多普勒中频信号的频率随时间的变化转换所述距离多普勒中频信号为一频率波动信号，则所述频率波动信号的幅值波动对应于所述距离多普勒中频信号的频值波动，和以所述频率波动信号中大于等于所述下限频差限值的幅值波动为第二目标信息对第二目标信息进行提取操作。8.根据权利要求7所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元进一步被设置以选频滤波的方式获取幅值波动频率小于等于10Hz的频率范围的所述频率波动信号，和以选频滤波处理后的所述频率波动信号中大于等于所述下限频差限值的幅值波动为第二目标信息对第二目标信息进行提取操作。9.根据权利要求6所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置依对所述距离多普勒中频信号的傅里叶变换获取各频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息，和以至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息中大于等于所述下限频差限值的频值波动为第二目标信息对第二目标信息进行提取操作。10.根据权利要求9所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元进一步被设置基于至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息具有大于等于所述下限频差限值的频值波动，且该频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的波动频率小于等于10Hz的频率范围的条件提取第二目标信息。11.根据权利要求6所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置依对所述距离多普勒中频信号的傅里叶变换获取各频率成分的所述距离多普勒中频信号的初始相位在时间维度上的分布信息，和以至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的初始相位在时间维度上的分布信息中大于等于所述下限相差限值的波动为第二目标信息对第二目标信息进行提取操作。
12.根据权利要求6所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置依对所述距离多普勒中频信号的傅里叶变换获取各频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息，和获取各频率成分的所述距离多普勒中频信号的初始相位在时间维度上的分布信息，并基于至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息具有大于等于所述下限频差限值的频值波动的条件，和至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的初始相位在时间维度上的分布信息具有大于等于所述下限相差限值的波动的条件中的至少一个条件提取第二目标信息。13.根据权利要求12所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置基于至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息不具有大于等于所述下限频差限值的频值波动，且该频率成分的所述距离多普勒中频信号的初始相位在时间维度上的分布信息具有大于等于所述下限相差限值的波动的条件提取第二目标信息。14.根据权利要求12所述的具有确定探测边界的多普勒微波探测装置，其中第二目标信息提取单元被设置基于至少一频率成分的所述距离多普勒中频信号的频值在时间维度上的分布信息不具有大于等于所述下限频差限值的频值波动，且该频率...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹高迪，邹明志，
申请(专利权)人：深圳迈睿智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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