[发明专利]基于声前向散射雷达的运动目标探测方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于声前向散射雷达的运动目标探测方法和系统，所述基于声前向散射雷达的运动目标探测方法包括：以特定的频率发射声信号；接收声信号，并对接收到的声信号按照特定的采样规则进行采样后并存储；对采样后的声信号进行带通滤波处理；对带通滤波处理后的声信号进行包络检波处理；检测声信号是否为有效信号；当为有效信号时，估计该信号的信号参数；根据所述信号参数，判断是否有运动目标进入探测区域。本发明利用声前向散射效应产生的声阴影来检测穿过声信号发射器和声信号接收器之间直线上的运动目标。该探测方法处理过程简单，探测能力强；该探测系统安装快捷，测量范围广，可靠性高，低功耗，且能够在极端气候条件下稳定运行。

技术领域

本发明涉及雷达通信技术领域，具体涉及一种基于声前向散射雷达的运动目标探测方法和系统。

背景技术

传统的前向散射雷达系统通常使用全球移动通信系统(GSM)信号或者全球定位系统(GPS)信号作为信号源来实现对运动目标的探测。但是这些信号作为信号源时，存在探测性能受能见度影响大，探测能力差，部署复杂度大，系统成本高等一系列缺点，从而限制了类似传统目标探测系统的应用。尽管无线电信号和声学信号的性质不同，但两种信号都存在阴影效应。其中，声信号的绕射现象与无线电磁信号的绕射现象相似。现有技术中，通过声信号的绕射现象来进行运动目标探测的研究较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于声前向散射雷达的运动目标探测方法和系统。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于声前向散射雷达的运动目标探测方法，包括：

以特定的频率发射声信号；

接收声信号，并对接收到的声信号按照特定的采样规则进行采样后并存储；

对采样后的声信号进行带通滤波处理；

对带通滤波处理后的声信号进行包络检波处理；

检测声信号是否为有效信号；

当为有效信号时，估计该信号的信号参数；

根据所述信号参数，判断是否有运动目标进入探测区域。

可选的，在对带通滤波处理后的声信号进行包络检波处理后，还包括：

对包络检波处理后的声信号进行反向处理。

可选的，所述对接收到的声信号按照特定的采样规则进行采样，具体包括：

获取发射的声信号的最高频率；

以最高频率的2.56～4倍的频率对接收到的声信号进行采样。

可选的，所述对带通滤波处理后的声信号进行包络检波处理，具体包括：

对带通滤波处理后的声信号采用二极管进行单向滤波后再进行低通滤波。

可选的，所述检测声信号是否为有效信号，具体包括：

计算声信号与环境噪声的信噪比；

当所述信噪比大于特定值时，所述声信号为有效信号。

可选的，所述信号参数包括：运动目标的声阴影长度；

所述估计该信号的信号参数，具体包括：

所述运动目标的声阴影长度为运动目标产生声阴影的开始时刻与声阴影结束时刻的差值的绝对值。

可选的，所述根据所述信号参数，判断是否有运动目标进入探测区域，具体包括：

当运动目标的声阴影长度大于长度阈值时，则有运动目标进入探测区域；否则，没有运动目标进入探测区域；