[发明专利]一种基于毫米波雷达的人机交互方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的人机交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过主控模块进行初始化，对毫米波雷达模块、数据处理模块和智能识别模块进行参数设置，并向毫米波雷达模块发出工作指令；

(2)毫米波雷达模块向目标场景发射线性调频连续波，经过目标物反射的回波信号通过接收天线收集回本模块，与发射信号混频后得到中频信号，传输至数据处理模块；

(3)数据处理模块执行解算算法，得到特征数据，传输至智能识别模块；

(4)智能识别模块根据特征数据解析对应动作与指令，反馈至主控模块；

(5)主控模块根据反馈下达控制指令，驱动设备完成相应控制动作。

2.根据权利要求1所示的一种基于毫米波雷达的人机交互方法，其特征在于，所述步骤(1)中数据处理模块与毫米波雷达模块集成在一块MMIC上。

3.根据权利要求1所示的一种基于毫米波雷达的人机交互方法，其特征在于，所述步骤(2)中毫米波雷达模块向数据处理模块传输信号的具体步骤如下：

(2.1)射频MMIC经由压控振荡器产生高频信号；

(2.2)高频信号经由-3dB的功率分配器，一部分经过放大器后传输至发射天线，另一部分传输至混频器；

(2.3)接收天线将接收到的回波信号经低噪声放大器后，与发射信号混频，得到中频信号数据；

(2.4)将中频信号经过低通滤波器滤除高频杂波后，经过放大器及模数转换后送至数据处理模块的微处理器执行。

4.根据权利要求1所示的一种基于毫米波雷达的人机交互方法，其特征在于，所述步骤(3)中数据处理模块执行解算算法，得到特征数据的具体步骤如下：

主控模块发送工作指令至毫米波雷达模块并进行相关初始化及参数设定，毫米波雷达模块经由发射天线，向目标场景发射线性调频连续波，即频率随时间做线性变化的发射信号，同时通过接收天线接收待测场景反射的回波信号，发射信号与回波信号经过混频后可以得到中频信号；设发射信号与回波信号的时延为Δt_d，发射信号起始频率为f₀；当待测目标速度为0时，无需考虑多普勒频移，中频信号的频率为其中B为线性调频连续波的扫频带宽，T为扫频周期，μ为扫频斜率，c为光速，R为待测目标距离；若待测目标速度不为0，设其相对雷达径向速度为v，多普勒频率为f_d，则有又f_b⁺＝μΔt_d-f_d，f_b^-＝μΔt_d+f_d，从而可得待测目标的距离和速度：R(t)＝(f_b⁺+f_b^-)Tc/8B，对于中频信号进行快速傅里叶变换，可得中频信号主频，从而解算待测目标距离和速度。

5.根据权利要求1所示的一种基于毫米波雷达的人机交互方法，其特征在于，所述步骤(4)中智能识别模块根据特征数据解析对应动作与指令，反馈至主控模块的具体步骤如下：智能识别模块经过离线训练深度学习生成模型，根据预设的动作姿态，结合特征数据比对识别姿态，最终传输至主控模块进行判决。