[发明专利]一种非接触式周戒雷达控制系统、方法、装置及应用

说明书

本发明属于计算机、嵌入式、通信、雷达探测技术领域，公开了一种非接触式周戒雷达控制系统、方法、装置及应用，探测到六个扇形区域目标在每个区域中的极坐标位置；根据60°的角度倍数关系得到目标在整个装置中的极坐标；将射频信号转化为中频，经过AD采集芯片将模拟信号转化成数字信号方便数字信号处理器处理；解算后的目标坐标通过电路板上的网络接口传递到终端平台；通过比较任意时刻回波信号频率与此时刻发射信号的频率之差的方法得到目标的距离信息，距离正比于两者的频率差，探测区域两边动目标的位置速度信息。本发明对非法目标进行预警处理，对被探测的区域场景进行实时数据保存。

技术领域

本发明属于计算机、嵌入式、通信、雷达探测技术领域，尤其涉及一种非接触式周戒雷达控制系统、方法、装置及应用。

背景技术

目前，外场区域安防在人们生活生产中起着越来越重要的作用，传统的安防系统采用的是摄像头等光电设备或受光学能见度影响，或受恶劣天气影响(风、雨、雪、雾、冰雹、沙尘等)，以至安全防范系统漏报率高、误报率高、无法准确探测运动目标的距离、角度、速度等信息，形同虚设。在某些安防场地需要的是当非法人员侵入保护区的时候需要自动报警功能(例如油井的安防单一的摄像头不能满足预警需求)

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的安防系统漏报率高、误报率高、无法准确探测运动目标的距离、方位、速度信息。

解决以上问题及缺陷的难度为：解决上述问题的难度在于使用的24GHz电磁波频段要远远低于可见光波频段，利用反射波信号进行目标距离速度方位信息的解算，数据处理难度在于高速数据流调度与动目标检测。

解决以上问题及缺陷的意义为：采用雷达进行安防的意义在于，抗干扰能力强，当非法人员进入油井附近进行作案时，往往选择恶劣天气，这时候摄像头等设备的监视预警效果就会大大受天气的影响。LFMCW雷达由于其电磁波波长较长，在雨雪天气中穿透能力较强。因此受天气影响较小，以此来弥补当前系统中存在的不足。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非接触式周戒雷达控制系统、方法、装置及应用。

本发明是这样实现的，一种非接触式周戒雷达控制方法，所述非接触式周戒雷达控制方法包括：

对六个扇形区域进行探测，探测到目标在每个区域中的极坐标位置；

根据60°的角度倍数关系得到目标在整个装置中的极坐标：其中单个扇区的信号处理详细过程如下：

信号获取的时序图，经过AD采集和数据点排列可得到一个二位数据矩阵。

信号处理过程，经过信号处理可解算出目标距离速度方位信息。

对于获取的雷达二维矩阵数据f(x,y)，可利用上图的计算过程进行实际工程上的实现。首先一个周期进行N点采样，连续对M个调频周期进行采样，共可得到M行数据，每一行由N点组成。对每一行N点数据进行汉宁窗处理，目的是抑制旁瓣，使距离维目标脉冲集中。然后对每一行的一维N点序列进行FFT得到F(x,u)。再对每一列M点数据次进行汉宁窗处理，目的是抑制旁瓣，使速度维目标脉冲集中。最后对加窗后的F(x,u)的每一列做M点的FFT，就可以得到二维矩阵f(x,y)的快速傅里叶变换F(u,v)。

采用下变频将射频信号转化为中频，经过AD采集芯片将模拟信号转化成数字信号方便数字信号处理器处理；解算后的目标坐标通过电路板上的网络接口传递到终端平台；

通过比较任意时刻回波信号频率与此时刻发射信号的频率之差的方法得到目标的距离信息，距离正比于两者的频率差，目标的径向速度和距离可由测量的二者频率差处理后得到，探测区域两边动目标的位置速度信息。