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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信,涉及雷达技术以及so-cfar恒虚警检测,具体为一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法。
技术介绍
1、在fmcw(frequency modulated continuous wave,调频连续波)雷达探测领域,目标探测是重要任务之一。
2、如已公开专利文件cn106291524a所提到的,对于探测人体存在以下问题:人体慢速目标在多普勒域与地物杂波谱(尤其是运动杂波)存在严重的交叠,当目标位于风吹动的草地或树林时,草地和树林杂波能量扩展到慢速目标的多普勒通道,使得目标回波与地物杂波混叠,难以从多普勒维上分辨出目标和杂波;人体行走属于典型的非刚体运动。各个关节同时协调摆动导致人体行走时的雷达回波多普勒成分复杂,使得雷达回波在多普勒域上产生较大的多普勒扩展,导致在积累时目标的能量分散,加大目标探测难度。
3、cn106291524a所提出的办法主要为构建boulic人体步行模型联合so-cfar(second order constant false alarm rate,二阶常数误报率)恒虚警检测方法,根据人体步行模型的人体运动步态频率和初始相位范围结合发射波形参数,构造造出lfmcw雷达回波非线性相位补偿信号,再进一步构建包含多普勒频率-距离单元-初始相位-步态频率的四维空间,再进行恒虚警检测处理。
4、本专利技术设计一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,联合mti(moving targetindication,移动目标指示)动目标检测和so-cfar恒虚警检测方法,
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一;为此,本专利技术提出了一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,用于解决复杂环境和低信噪比条件杂波较多难以对人体检测的技术问题,本专利技术通过联合采用mti动目标检测和so-cfar恒虚警检测方法解决了上述问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,包括以下步骤:
3、s1:将雷达每个通道接收到的回波信号进行数据重组、建立数据和复信号重组操作;
4、s2:应用阵列重组技术,将复信号进行阵列重组,以便形成若干个通道孔径的距离脉冲和速度脉冲三维数组;
5、s3:将三维数组进行距离维fft处理,提取出目标的距离特征;
6、s4:通过mti方法对每个通道数据进行差分操作来检测运动目标;
7、s5:对mti 检测的目标信号进行滤波处理;
8、s6:采用so-cfar恒虚警算法对滤波信号进行遍历检测,以进一步确定目标所在,从而准确探测到雷达信号中的目标信号。
9、进一步地:所述s1中的回波信号为fmcw毫米波回波信号,其处理包括如下步骤:
10、步骤一,数据重组,重组数据公式如下所示:
11、;
12、其中,表示fmcw毫米波雷达回波的第i个数据长度;
13、表示的总长度值;
14、表示将数据两个字节整合成一个数据;
15、i表示数据检索长度;
16、表示随机数;
17、数值为16的倍数;
18、步骤二,建立数组,数组建立公式如下所示:
19、;
20、其中, t表示采样的时刻;
21、a表示多普勒脉冲循环值;
22、b表示接收天线;
23、d表示距离;
24、表示多普勒通道数;
25、表示接收天线数;
26、r表示距离点数;
27、步骤三,复信号重组,重组复信号公式如下所示:
28、;
29、;
30、其中,为数组的虚部数据 ;
31、为数组的实部数据;
32、为多普勒脉冲数;
33、q为数组的索引;
34、j为复数的虚部,且存在的关系。
35、进一步地:所述s2中的阵列重组,其过程由如下公式所示:
36、;
37、;
38、;
39、其中, m表示天线索引;
40、n表示距离索引;
41、c为通道数;
42、n表示阵列重组数据的数据长度;
43、、表示阵列重组的两个通道数据;
44、为一个的三维数组。
45、进一步地:所述s3中,对三维数组进行举例维fft处理,其处理过程如下公式所示:
46、;
47、其中,是频域上第k个频率点的复数值;
48、是时域上第s个采样点的复数值;
49、j为复数单位;
50、k为频率点;
51、s为采样点;
52、m为数组rid的全部数据长度,将处理完的fft数据放入三维数组中,以便使用mti技术进行动目标检测。
53、进一步地:所述s4中,mti方法具体如下公式所示:
54、;
55、其中, m为天线索引;
56、n为距离索引;
57、c为通道数;
58、该方法针对距离进行差分处理,为mti动目标检测结果。
59、进一步地:所述s5中,滤波处理具体由以下公式进行处理:
60、;
61、其中,y为滤波后的数据;
62、为mti动目标检测结果中的第i个;
63、p表示的数据索引。
64、进一步地:所述s6中,so-cfar恒虚警算法检测,其计算过程具体包括如下步骤:
65、步骤一,设置门限,门限设置公式如下所示:
66、;
67、其中,th为门限值;
68、g为窗口内的像元个数;
69、为虚警概率,且小于0.2;
70、步骤二,计算背景噪声,背景噪声计算公式如下所示:
71、;
72、其中,i和j分别表示g中的行和列;
73、为窗口内所有像元噪声的平均值;
74、步骤三,目标判断,其判断公本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S1中的回波信号为FMCW毫米波回波信号,其处理包括如下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S2中的阵列重组,其过程由如下公式所示:
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S3中,对三维数组进行举例维FFT处理,其处理过程如下公式所示:
5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S4中,MTI方法具体如下公式所示:
6.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S5中,滤波处理具体由以下公式进行处理:
7.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述S6中,SO-CFAR恒虚警算法检测,其计算过程具体包括如下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述s1中的回波信号为fmcw毫米波回波信号,其处理包括如下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述s2中的阵列重组,其过程由如下公式所示:
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达探测人体存在的方法,其特征在于,所述s3中,对三维数组...
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