[发明专利]一种毫米波雷达室内多径判别方法

说明书

本发明公开了一种毫米波雷达室内多径判别方法，步骤包括：对点云集进行聚类，对每个点云簇目标跟踪，形成航迹跟踪集群；通过滑窗保留连续存在的航迹；计算每个连续存在的航迹在滑窗内四个维度的均值；计算航迹A，与其他航迹B在窗体内四个维度的相关性；若四个维度的相关性均大于设定正数；则航迹B与所选航迹互为多径；且航迹的航迹B均值坐标到雷达距离大于航迹A，且航迹B在预设滑窗窗体长度数量帧的平均能量小于航迹A，则B为多径目标。本发明采用基于聚类跟踪方式去除多径目标，减少计算量同时减少误判为多径目标的概率。

技术领域

本发明属于毫米波雷达技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达室内多径判别方法。

背景技术

由于电磁波反射现象的存在，当某一物体周围存在对某一波段电磁波的反射体时，该物体将会在反射体中产在一个反射镜像，而这种镜像的存在，对雷达探测目标是有害的，同时由于反射的多样性，如即使只有一个反射体，也会存在多个反射路径而产生多个虚假目标，上述由于反射所导致的不利影响，即为多径。如当一个人走进一间在整面墙壁装有一面大镜子的房间时，会产生一种这个房间很大的错觉，这便是多径效应的一种具体体现。

室内环境下，由于空间较小，同时墙壁、家具等静态摆放物原因，使得雷达在检测室内运动目标活动时，很容易应电磁波多次反射而产生虚假目标，导致检测不准。常用的识别多径方法有：

1、天线处理：通常是采用旁瓣相消的方式，即为主天线同时设置若干个辅助天线，由辅助天线与主天线同时接收干扰信号，所有的信号回波中包含强度较高的期望信号和不需要的多径信号，将辅助天线进行加权求和处理后，得到与主天线干扰信号特性一致的信号，该信号与主天线干扰信号对消后，可抑制旁瓣进入雷达的干扰信号，实现多径干扰的消除。

2、信号处理

通常在在雷达信号处理恒虚警检测后对检出的点云目标做速度相关性匹配，以此判断该点云是否为多径产生；

上述减少多径方法，一是对天线设计有要求，同时后续旁瓣对消处理复杂，实现难度较大；二是对点云处理，会很容易存在漏判或误判为多径点云的情况；基于此，本发明提出一种基于室内群跟踪识别多径目标的方法。

发明内容

本发明公开的一种毫米波雷达室内多径判别方法，包括以下步骤：

S1：对点云集进行聚类，将场景中满足聚类条件的点云用相同下标标记，场景中存在多个聚类点云簇；

S2：计算各聚类点云簇的质心，用该质心表示该目标的位置坐标；

S3：采用跟踪算法对每个点云簇目标跟踪，形成航迹跟踪集群；

S4：对每一帧重复步骤S1-S3，并通过滑窗保留航迹跟踪集群的结果，即对同一航迹ID，在预设滑窗窗体长度数量的帧中航迹均连续存在，则保留航迹，否则不保留航迹，得到k条连续存在的航迹；

S5：计算每个连续存在的航迹在滑窗内X、Y、V_x、V_y维度的均值U={u₁，u₂……u_k}, u_k=[u_x，u_y，uv_x，uv_y]，其中X,Y表示航迹平面坐标，V_x、V_y表示 x及y方向的速度，u_x和u_y表示航迹的x轴和y轴坐标，uv_x和uv_y表示航迹在x及y方向的速度；

S6：选取一航迹ID A，分别计算其与其他航迹ID B在窗体内X、Y、V_x、V_y维度的相关性Px_{1_n}、Py_{1_n}、PVx_{1_n} 、PVy_{1_n}；