基于RQA方法的生物雷達中人體數(shù)量識別技術(shù)的研究.pdf

1、生物雷達是一種新概念雷達，其融合雷達技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體，可以在不接觸生命體的情況下探測到生命體的生命信號(呼吸、體動等)，并能夠穿透一定厚度的非金屬介質(zhì)(磚墻、廢墟等)探測到生命體的存在，因此可廣泛應(yīng)用于災(zāi)害救援、反恐斗爭等場合。在這些場合中我們不僅關(guān)注生命體的存在，而且關(guān)注生命體的數(shù)量。然而對于生命體數(shù)量的識別，目前還沒有有效的方法，傳統(tǒng)的人體生理信號識別方法通常提取時域或頻域特征用作模式識別，或者通過對人體的生理信號建立參

2、數(shù)模型，通過AR模型進行功率譜估計作為分類的特征量，這些方法均將人體的生理信號視為平穩(wěn)信號或分段平穩(wěn)信號，在人體數(shù)量識別中難以取得滿意的效果。前期的研究結(jié)果表明：超寬譜生物雷達探測到的人體的呼吸信號是一種窄帶的具有非平穩(wěn)特性的生理信號，因此上述人體生理信號識別方法不適用于我們的超寬譜生物雷達。目前，國內(nèi)采用的各種方法(時域累積、小波算法等)僅僅進行了白噪聲背景下的仿真研究。國外主要進行的是動目標(biāo)檢測和多天線的多目標(biāo)分布探測研究，還未見單

3、天線、多靜目標(biāo)檢測的相關(guān)報道，而單天線、多靜目標(biāo)識別是人體數(shù)量識別的基礎(chǔ)。
　　重現(xiàn)量化分析方法是一種非線性的分析方法,由于生理系統(tǒng)趨于好幾個時間尺度上變化，很難獲得長時間的穩(wěn)定時間序列，而RQA方法對時間序列的大小和穩(wěn)定性并無要求，因而使用RQA分析信號可能獲得更多的信息和用其它方法難以得到的結(jié)論。本文嘗試用RQA方法對單天線、超寬譜生物雷達所探測的數(shù)據(jù)結(jié)果進行人體數(shù)量識別技術(shù)的研究。
　　本研究主要完成了以下三方面的工作

4、：
　　1.建立超寬譜生物雷達數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的采集，并得到了不同條件下的大量實驗數(shù)據(jù)。
　　2.運用重現(xiàn)量化分析方法對采集到的實驗數(shù)據(jù)進行分析，得出重現(xiàn)率這一量化指標(biāo)可以應(yīng)用于人體數(shù)量的識別的初步結(jié)論，通過對重現(xiàn)率分布圖分析，體現(xiàn)以下結(jié)果：有人處信號的重現(xiàn)率要高于無人處的重現(xiàn)率，并向兩側(cè)逐漸減小，近似表現(xiàn)為一極大值。因此，我們可以根據(jù)極大值的數(shù)量和分布來判斷生命體的數(shù)量和分布。
　　3.采用小波濾波與RQ