基于微攝動與步態(tài)特征的人體探測算法研究.pdf

1、基于微波雷達的人體探測主要是利用人體運動形成的多普勒效應(yīng),實現(xiàn)對人體的檢測、定位和跟蹤,在現(xiàn)代城市戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害救援、醫(yī)療監(jiān)護等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。由于實際探測中場景復(fù)雜,人體微攝動以及步態(tài)信號回波形式多樣、能量微弱,造成難以有效檢測。本文圍繞穿墻場景下人體檢測難題開展研究,主要工作和貢獻如下:
　　1.針對穿墻場景下的人體探測難題,研究了單頻連續(xù)波雷達體制和步進頻連續(xù)波雷達體制下的人體回波信號模型,并對人體回波信號進行分析。

2、通過仿真確定了穿墻人體探測情況下雷達發(fā)射信號的最佳頻段;
　　2.針對低信雜比、復(fù)雜非高斯雜波場景下人體微攝動信號穩(wěn)健檢測難題,提出了雙通道相關(guān)熵探測算法,該算法首先通過計算回波信號的相關(guān)熵,實現(xiàn)對雜波的抑制以及人體微攝動信號能量的積累,然后對相關(guān)熵做傅里葉變換,得到相關(guān)熵譜,從而實現(xiàn)人體探測。通過與傳統(tǒng)人體探測算法效果的對比,證明了該算法能夠有效提高探測結(jié)果信噪比;
　　3.針對人體微攝動信號回波能量弱,單幅回波圖像包含信

3、息量少的情況,研究了利用雙幅圖像進行相關(guān)分析的人體探測算法,該算法通過目標與場景的相關(guān)分析,有效加強了微弱目標信號能量,有利于從強雜波中提取人體微弱信息。通過仿真驗證了該算法的有效性,并與傳統(tǒng)人體探測算法進行了效果上的對比;
　　4.針對人體步態(tài)回波信號具有時變性強,包含頻率分量多的情況,將時頻分析方法用于人體步態(tài)回波信號分析,首先對人體步態(tài)回波進行短時傅里葉變換,得到人體步態(tài)運動回波時頻圖,然后對二值化處理,提取上下包絡(luò),最后對