[发明专利]一种基于雷达信号的多目标生命探测方法及探测雷达

说明书

本发明公开了一种基于雷达信号的多目标生命探测方法及探测雷达，对预处理后的回波信号进行慢时间方向上的时间累积，获得第一回波信号；对所述的第一回波信号进行拐点包络提取，获得第二回波信号；求取所述第二回波信号中除所述的M个标记幅值信号以外的所有幅值信号的平均值；若所述标记幅值信号与所述平均值的比值大于阈值，则标记幅值信号对应的雷达探测距离处具有生命目标；本发明提供的生命探测方法采用归一化方法将雷达信号幅值在快时间(距离)维度上归一化，解决了雷达信号在传输过程中随着距离的增加产生的能量衰减问题，有效降低了远端目标的漏判率；采用两次拐点包络提取的方法，提高了多目标轴向识别准确率。

技术领域

本发明涉及生命探测方法和装置领域，具体涉及一种基于雷达信号的多目标生命探测方法及探测雷达。

背景技术

生命探测雷达是一种融合生物医学工程技术和雷达技术可穿透非金属介质(木、土、砖、碎石等)非接触、远距离探测人类生命体征(以呼吸信号为主)的一种新型雷达。生命探测雷达技术对被测量对象无任何约束，无需接触性电极、传感器、电缆等的连接，而且可以隔一定的距离、穿透一定的介质对人体进行探测识别，所以被广泛应用于灾(地震、塌方、矿难等)后人员搜寻、反恐怖斗争中的隔墙监控及战场侦察等领域。由于超宽谱雷达具有强穿透能力且其回波拥有距离信息等特点，目前的生命探测雷达主流采用超宽谱雷达技术。

现有的生命探测雷达针对单目标探测及定位的信号处理识别算法研究较多，但是针对多目标的探测及位置识别研究较少，目前只能实现穿墙探测三个或三个以下人体目标，且需要目标在雷达轴向和切向上分别错开一定距离，这主要是因为单通道对多目标探测和轴向距离区分准确率不高。单通道对多目标轴向探测识别方面还存在以下问题：1.分布于不同轴向距离上的各目标，由于雷达波随着距离增加而衰减，其信号幅值差异较大，尤其当目标处于探测区域远端时，其幅值变得很小，不利于目标从背景噪声中提取并识别；2.目标自身信号会在其后方产生一定的高幅值区域，即“拖尾”现象，这种“拖尾”往往会将一个目标误判成两个目标从而造成误判。

现行的超宽谱生命探测雷达以单基地雷达和固定天线阵列的多基地雷达为主，存在问题主要是：1、单基地雷达不能对目标进行定位，且由于探测路径单一，在盲探过程中有可能遇到厚的钢筋混凝土而无法穿透；2、固定天线阵列的多基地生命探测雷达虽然增加了探测路径且可以实现多目标探测，但是由于天线阵列固定，每个探头不能灵活适应崎岖不平的废墟表面，导致探头与废墟表面耦合不严而造成电磁波衰减，影响穿透能力和探测效果，另外天线阵列的固定也产生探测路径不能根据现场情况自由选择的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于雷达信号的多目标生命探测方法及探测雷达，用以解决现有技术中生命探测方法对生命目标的位置探测精度不高，容易出现误判等问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于雷达信号的多目标生命探测方法，包括以下步骤：

步骤1、发射生命探测雷达信号；接收生命探测雷达原始回波信号；

步骤2、对所述的原始回波信号进行距离累积后再进行噪声消除，获得预处理后的回波信号；

步骤3、对所述预处理后的回波信号进行时间累积，获得第一回波信号，所述的第一回波信号由多个幅值信号组成，每个幅值信号对应一个雷达探测距离；

步骤4、对所述的第一回波信号进行拐点包络提取，获得第二回波信号；

其中所述的拐点包络提取是在所述第一回波信号中找到多个拐点幅值信号，将所述第一回波信号中除了拐点幅值信号以外的所有幅值信号置零；

其中所述拐点幅值信号均大于该拐点幅值信号左右相邻的两个幅值信号；