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公开(公告)号：CN113440120A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110671304.0
申请日：2021-06-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0205 , A61B5/05 , G01S13/88
摘要： 本发明公开了一种基于毫米波雷达的人员呼吸心跳检测方法，属于雷达信号处理领域，具体为：首先，雷达对待测的目标人体发射线性的调频脉冲串信号并接收包含杂波的脉冲回波信号；通过去斜处理和离散组成采样矩阵；然后，对矩阵的每一行进行快速傅里叶变换，获取时间‑距离像Rp(m,n)；并将Rp的每一列作为一个距离单元，利用星座图圆心消除所有距离单元的杂波；接着，将每个距离单元的噪声功率平均值作为门限，采用单元平均恒虚警检测各距离单元内存在的目标，根据目标的位置进行多普勒解调；最后，对解调结果重建呼吸和心跳的分离波形；对重建波形中单一的呼吸或心跳做周期估计；输出脉冲信号的呼吸心跳波形和实时频率估计；本发明算法简单，降低了计算量。
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公开(公告)号：CN111175745B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010062177.X
申请日：2020-01-19
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01S13/89
摘要： 本发明公开了一种基于状态空间平衡法的动目标三维成像的方法，属于雷达信号处理技术领域。首先对探测目标发射电磁波，接收K个回波，并将回波扩展到接收阵列，得到矩阵z(nx,ny,n1,n2)，分别构造Hankel矩阵和再构造N2×N1个Hankel矩阵H0(n1,n2)，H1(n1,n2)，H2(n1,n2)，之后构造联合矩阵H′0(n1)，H′1(n1)，H′2(n1)，H′3(n1)，然后构造联合矩阵H″0，H″1，H″2，H″3，H″4并进行化简。计算回波个数K，对噪声截断得到观察矩阵的估计值和控制矩阵的估计值进一步求解探测目标的角度估计矩阵和速度估计矩阵和距离估计矩阵利用Qx和Qy获得角度估计值(θk,φk)，利用Rr获得距离估计值rk，利用Fd获得径向速度估计值vrk。最后利用角度估计值(θk,φk)，距离rk和径向速度vrk构造目标第k个回波的成像，利用K个回波的成像构成整体三维成像。本发明获取更高的测量精度，提高对空间多目标的测角自由度。
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公开(公告)号：CN112162254B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202010949335.3
申请日：2020-09-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于超宽带信号估计目标径向速度和径向加速度的方法，属于雷达信号处理领域，具体包括：首先，雷达对包含s个散射中心的探测目标发射一个线性调频脉冲信号；每个散射中心反馈给雷达各自的回波信号，得到各时刻的宽带回波信号；然后，雷达对各时刻的宽带回波信号分别进行频域补偿，并利用相邻时刻的补偿回波信号计算互相关后，再继续进行降采样和二维SS处理方法构建汉克尔矩阵；最后，对汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到运动目标的径向速度和径向加速度；相比于传统的FFT方法，本发明更充分利用了回波信号的信息，从而显著的提高了精度。
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公开(公告)号：CN113440120B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110671304.0
申请日：2021-06-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： A61B5/0205 , A61B5/0507 , G01S13/88
摘要： 本发明公开了一种基于毫米波雷达的人员呼吸心跳检测方法，属于雷达信号处理领域，具体为：首先，雷达对待测的目标人体发射线性的调频脉冲串信号并接收包含杂波的脉冲回波信号；通过去斜处理和离散组成采样矩阵；然后，对矩阵的每一行进行快速傅里叶变换，获取时间‑距离像Rp(m,n)；并将Rp的每一列作为一个距离单元，利用星座图圆心消除所有距离单元的杂波；接着，将每个距离单元的噪声功率平均值作为门限，采用单元平均恒虚警检测各距离单元内存在的目标，根据目标的位置进行多普勒解调；最后，对解调结果重建呼吸和心跳的分离波形；对重建波形中单一的呼吸或心跳做周期估计；输出脉冲信号的呼吸心跳波形和实时频率估计；本发明算法简单，降低了计算量。
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公开(公告)号：CN113504522B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202110775120.9
申请日：2021-07-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01S7/41
摘要： 本发明公开了一种基于发射天线随机切换的时空解耦与超分辨测角方法，属于雷达信号处理领域，具体包括：针对待测目标，毫米波雷达预先设置随机序列，按顺序切换单个天线发射单个脉冲，通过计算单个接收天线的回波；利用单个发射天线发射K次脉冲，接收天线和发射天线对应的接收通道，将回波扩充为三维矩阵；通过混频处理，按距离维进行FFT变换，得到各目标对应的一维距离像，分辨出距离不同的目标；接着，做压缩感知稀疏重构和恢复目标多普勒谱，得到距离‑多普勒谱，分辨出速度不同的目标；再检测谱峰，通过在三维矩阵中确定各目标的天线维做状态空间平衡法测角，从而将距离‑速度相同的目标在角度维上进行分辨；本发明提升了测角精度与超分辨倍数。
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公开(公告)号：CN111175745A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010062177.X
申请日：2020-01-19
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01S13/89
摘要： 本发明公开了一种基于状态空间平衡法的动目标三维成像的方法，属于雷达信号处理技术领域。首先对探测目标发射电磁波，接收K个回波，并将回波扩展到接收阵列，得到矩阵z(nx,ny,n1,n2)，分别构造Hankel矩阵 和再构造N2×N1个Hankel矩阵H0(n1,n2)，H1(n1,n2)，H2(n1,n2)，之后构造联合矩阵H′0(n1)，H′1(n1)，H′2(n1)，H′3(n1)，然后构造联合矩阵H″0，H″1，H″2，H″3，H″4并进行化简。计算回波个数K，对噪声截断得到观察矩阵的估计值 和控制矩阵的估计值 进一步求解探测目标的角度估计矩阵 和 速度估计矩阵 和距离估计矩阵利用Qx和Qy获得角度估计值(θk,φk)，利用Rr获得距离估计值rk，利用Fd获得径向速度估计值vrk。最后利用角度估计值(θk,φk)，距离rk和径向速度vrk构造目标第k个回波的成像，利用K个回波的成像构成整体三维成像。本发明获取更高的测量精度，提高对空间多目标的测角自由度。
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公开(公告)号：CN113504522A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110775120.9
申请日：2021-07-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01S7/41
摘要： 本发明公开了一种基于发射天线随机切换的时空解耦与超分辨测角方法，属于雷达信号处理领域，具体包括：针对待测目标，毫米波雷达预先设置随机序列，按顺序切换单个天线发射单个脉冲，通过计算单个接收天线的回波；利用单个发射天线发射K次脉冲，接收天线和发射天线对应的接收通道，将回波扩充为三维矩阵；通过混频处理，按距离维进行FFT变换，得到各目标对应的一维距离像，分辨出距离不同的目标；接着，做压缩感知稀疏重构和恢复目标多普勒谱，得到距离‑多普勒谱，分辨出速度不同的目标；再检测谱峰，通过在三维矩阵中确定各目标的天线维做状态空间平衡法测角，从而将距离‑速度相同的目标在角度维上进行分辨；本发明提升了测角精度与超分辨倍数。
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公开(公告)号：CN112162254A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010949335.3
申请日：2020-09-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于超宽带信号估计目标径向速度和径向加速度的方法，属于雷达信号处理领域，具体包括：首先，雷达对包含s个散射中心的探测目标发射一个线性调频脉冲信号；每个散射中心反馈给雷达各自的回波信号，得到各时刻的宽带回波信号；然后，雷达对各时刻的宽带回波信号分别进行频域补偿，并利用相邻时刻的补偿回波信号计算互相关后，再继续进行降采样和二维SS处理方法构建汉克尔矩阵；最后，对汉克尔矩阵进行奇异值分解，得到运动目标的径向速度和径向加速度；相比于传统的FFT方法，本发明更充分利用了回波信号的信息，从而显著的提高了精度。
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