[发明专利]基于多基地IR-UWB生物雷达信号的多人体目标识别定位方法

说明书

本发明属于生物雷达技术领域，公开了一种基于多基地IR‑UWB生物雷达信号的多人体目标识别定位方法，依托于一发三收的三通道生物雷达，通过对回波信号进行预处理和拐点提取，获得三个通道的二次拐点信号和二次拐点信号的前三大值，计算前三大值的波峰‑背景比值和相关系数均值，通过三大值的波峰‑背景比值和相关系数均值的判别实现多人体目标的识别定位。本发明根据人体呼吸等信号特征，采用能量噪声比、相关系数均值两个特征参数相结合的一套目标判别程序，实现了多人体目标的识别和距离向定位，提高了目标识别准确率。

技术领域

本发明属于生物雷达技术领域，具体涉及一种基于多基地IR-UWB生物雷达信号的多人体目标识别定位方法。

背景技术

生物雷达是一种通过提取雷达回波中与生命体征相关的信号，非接触、远距离、并且能穿透一定介质实现生命体探测、生命体征监测、生命体成像和定位等功能的技术。其原理是雷达对人体发射电磁波，电磁波经过呼吸、心跳、体动等人体生理活动的调制后反射回雷达接收天线，雷达接收后再通过一定的信号处理技术从雷达回波中获取关于人体目标的生理和生物信息，这些信息包括生理参数、波形、图像、目标位置等。因为具有以上优点，生物雷达技术在灾后救援、医学监测、反恐维稳、战场搜救等领域显示出了极大的优越性和广阔的应用前景。

生物雷达探测中的多目标识别和定位是一个难点，也是制约生物雷达技术进一步走向实用的一项瓶颈技术，这影响了现有的生物雷达样机的实用价值。现有技术中缺乏对于基于生物雷达的多人体目标识别、定位的成果，因此，多人体目标识别定位问题的解决可以极大提高非接触生命探测中的探测效率，满足实际探测中多目标的探测定位问题，可以扩大生物雷达的应用范围，从而促进生物雷达产业的进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多基地IR-UWB生物雷达信号的多人体目标识别定位方法，用以解决现有技术中缺乏对于通过生物雷达实现的多人体目标进行识别定位的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案，包括如下步骤：

步骤1：三通道的IR-UWB生物雷达的发射天线对目标位置发射雷达脉冲，所述三通道包括中间通道、左通道和右通道，雷达脉冲在目标位置处反射，通过三通道的IR-UWB生物雷达的三个接收天线获得中间通道雷达回波信号E(m,n)、左通道雷达回波信号E_left(m,n)和右通道雷达回波信号E_right(m,n)，其中，m为快时间方向的采样序数，n为慢时间方向的采样序数，且m和n为正整数；

步骤2：将步骤1获得的E(m,n)、E_left(m,n)和E_right(m,n)分别通过信号预处理得到中间通道能量信号E₆(l)、左边通道能量信号E_6left(l)和右边通道能量信号E_6right(l)；

步骤3：对步骤2获得的E₆(l)、E_6left(l)和E_6right(l)均进行拐点提取，得到中间通道二次拐点信号E₉(l)、左边通道二次拐点信号E_9left(l)和右边通道二次拐点信号E_9right(l)；

步骤4：获得步骤3得到的每个二次拐点信号的前三大值和前三大值的位置，所述前三大值包括最大值、第二大值和第三大值；

步骤5.1：计算E₉(l)的前三大值的波峰-背景比值和相关系数均值，通过E₉(l)的前三大值的波峰-背景比值和相关系数均值得到目标的个数，包括：

A)如果V_EtoB1σ_1N，或σ_1N≤V_EtoB1σ_1Y且r_m1σ_rm1，则判别结果为无目标；