[發明專利]一種基于距離和關聯的穿墻雷達活動人數判定方法

有效

• 申請號: 201410020724.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103854054B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 孔令講;劉劍剛;張鵬;崔國龍;姚雪;趙中興;賈勇;楊曉波;易偉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06M11/00
• 分類號: G06M11/00;G01S13/08;G01S13/66
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

本發明涉及穿墻雷達技術，特別涉及穿墻雷達的檢測跟蹤技術。

背景技術

穿墻雷達作為復雜封閉建筑環境下輔助執行軍事任務的一種新型特種偵察裝備，通過發射特定頻段的電磁波實現穿墻探測，逐漸取代了反貓眼窺視鏡、門縫窺視儀等常規偵察手段，在反恐、巷戰等軍事戰場上得到了越來越廣泛的應用，近年來，已成為近年來國內外雷達技術領域的一個研究熱點。穿墻雷達通過提取回波信號中的有用信息，并通過信息處理，實現對建筑物內感興趣目標的成像、檢測、識別、定位和跟蹤。

穿墻雷達的一個主要探測功能是建筑物內部隱蔽的運動人體實時跟蹤，多目標實時跟蹤已成為目前國內外研究的熱點，例如美國維納諾瓦大學、北京電子所等科研機構已展開了多目標連續跟蹤的研究工作，已經問世的湖南華諾星空公司貓眼CE-100、英國劍橋顧問公司穿墻雷達PRISM200、美國Time Domain公司Soldier Vision系列穿墻雷達、以色列Camero公司的Xaver-400等多款穿墻雷達產品也均能實現運動人體跟蹤功能，它們的共同點是：在人數未知的前提下對建筑物內的目標實施跟蹤，研究重心集中在墻體補償和目標跟蹤算法方面。實際上，為保證穿透性，發射電磁波的波長必須足夠大，那么距離分辨率就會受限，同時考慮到穿透性和分辨率的要求，信號通常選擇在0.5G-3G的頻段內，假設在復雜封閉的狹小空間內對多目標進行探測，由于距離分辨率在穿墻后嚴重展寬為理論值的數倍，并考慮到穿墻雷達探測區域內多目標之間的相互遮擋、人體不同姿態引起的RCS起伏等影響，可能會造成一部分目標距離像丟失，無法實時準確地同時跟蹤多個運動目標，這是穿墻雷達研究領域內一直懸而未決的難題。在這種情況下，通過“挖掘”回波信號中的有用信息判定出目標個數以輔助跟蹤，將大大改善多目標跟蹤的航跡質量，在一定程度上實現復雜建筑環境下多目標的實時準確跟蹤。然而，卻鮮有進行穿墻雷達目標個數判定技術的研究工作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種從數據關聯的角度出發的，基于穿墻雷達的活動人數判定方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種基于距離和關聯的穿墻雷達活動人數判定方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取距離和平面：

穿墻雷達包含一個發射天線一個接收天線，接收天線分別采集連續周期的回波信號，根據回波信號處理生成峰值點距離和矩陣，再對峰值點距離和矩陣進行距離和分類處理，將矩陣中對應同一目標的距離和存放在同一列數組上得到距離和矩陣NP(N-1,K_c)；

2)活動人數判定：

(1)假定目標的數目為y，初始時y＝y₀，y₀為可檢測的最大目標數目；

(2)在距離和平面EP(N-1,K_c)中尋找出當前目標數目y對應的L個臨界區域，所述當前目標數目y對應的臨界區域為，在兩段目標個數為y-1的連續行之間為目標個數為y的連續行的突增區域，或者在兩段目標個數為y的連續行之間為目標個數為y-1的連續行之間為目標個數為y-2的連續行的突減區域；

(3)判斷當前假定的目標數目是否滿足y>1，若是，則轉至步驟(4)；否則，進行單目標的判決得到最終判定活動目標數目y_F；

(4)判斷當前目標數目y對應的臨界區域數目L是否為0，如是，更新y＝y-1后返回步驟(2)，否則，進行多目標的判決得到最終判定活動目標數目y_F；

所述單目標的判決的方法為：當距離和平面EP(N-1,K_c)中存在有1個目標存在的周期數大于預設單目標判決門限時，則最終判定活動目標數目y_F為1，否則，判定為無目標；

所述多目標的判決的方法為：依次對L個臨界區域進行基于距離和關聯的多目標判定來得到最終判定活動目標數目y_F；

每一次基于距離和關聯的多目標判定的方法為：

確定當前假定的目標數目y，為當臨界區域為突增區域的情況時，當滿足距離和關聯規則：

(k-g)<T₁且

則表示為距離和關聯成功，更新此次基于距離和關聯的多目標判定的活動目標數目為y-1，否則判斷此次基于距離和關聯的多目標判定的活動目標數目為y；