[發明專利]室內低速目標入侵檢測方法

有效

• 申請號: 201410416107.4
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104181527B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 陳祝明;洪惠宇;徐明璐;陳文棵;占凱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 羅言剛

技術領域

本發明屬于電子通信領域，涉及一種室內低速目標入侵檢測雷達裝置及檢測方法。?

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，人們對室內安全的重視程度也日益提高。室內低速目標入侵檢測雷達因其能全方位、全天候進行檢測的特點，被作為室內低速目標入侵檢測的首選工具。?

????當前，室內低速目標入侵檢測雷達主要采用連續波多普勒雷達體制[張睿等，多普勒微波入侵報警探測技術現狀及發展方向]。其基本原理是，雷達發射單頻連續波信號，當目標相對于雷達存在一個徑向運動速度時，雷達發射信號回波的載頻相對發射信號的載頻產生一個頻率偏移，稱為多普勒頻率，記作f_d；該頻率包含了運動目標的徑向速度信息，即f_d?=2v_r/λ，其中λ為雷達發射電磁波波長。信號處理通過對多普勒頻率的提取即可獲得入侵目標的徑向速度信息，進而實現室內入侵目標的檢測。?

????圖1給出了一種連續波多普勒體制下的室內低速目標入侵檢測雷達原理框圖[《雷達系統》電子工業出版社（第三版），張明友、汪學剛編著]。信號源產生單頻連續波信號，經過耦合器后一路作為混頻器的本地振蕩信號，一路在環形器的控制下經由天線發射出去。當目標相對于雷達徑向以速度v_r運動時，接收部分前端的混頻器將天線接收到的回波信號與發射信號的副本進行差拍以形成頻率為f_d?=2v_r/λ的差拍信號,其中λ為雷達波長，f_d的正、負號由目標運動方向決定。該信號經多普勒濾波器提取后得到目標的多普勒頻率，經計算得到目標的徑向運動速度v_r，將結果送至顯示器，實現對室內入侵目標的檢測。?

????基于連續波多普勒體制下的室內低速目標入侵檢測雷達有其自身的缺陷：（1）因為雷達在檢測時依賴于運動目標回波的多普勒信息，所以當目標相對于雷達徑向以很低的速率運動時，將難以被檢測到；（2）由于微波具有較強的穿透能力，所以在安裝雷達時若將其對準室內窗戶等易被入侵部位，則易受到室外運動目標的干擾，增加系統的虛警概率。?

針對上述缺陷，Foley,E等人在傳統連續波多普勒體制的基礎上，運用距離截止電路[Foley,E;?Harman,K;?Cheal,J.?Improving?intrusion?radar?detection]使得一定距離以外的目標不會被檢測到，但并未克服對徑向低速率運動目標的有效檢測問題；Vladimir?Skvortsov等人提出了距離像的概念，將距離像提取比對的思想運用在室內低速目標入侵檢測領域：選取調頻連續波（FM-CW）信號體制，通過FFT提取出室內環境的距離像特征，并與無目標入侵時的室內距離像特征相比較，運用漢明距離算法實現入侵目標的檢測[Vladimir?Skvortsov;?KeunMyoung?Lee.?Radar?network?node:?performances?analysis?and?visualization?in?indoor?environment]。基于該思想進行室內低速目標入侵檢測，并未利用運動目標的多普勒信息，因而能夠實現對低速運動目標的檢測。然而，Vladimir?Skvortsov等人僅僅提出了可以利用距離像特征提取比對的思想進行室內低速目標入侵檢測，并未給出FM-CW信號具體的頻率調制方式，也并未分析不同頻率調制方式下雷達所需的瞬時工作帶寬；同時，該思想中未考慮室外目標會對檢測造成干擾，從而造成雷達系統虛警概率的增加。?

發明內容

針對現有技術難以實現對低速運動目標的檢測，同時易受到室外移動目標干擾的缺點，本發明公開了一種室內低速目標入侵檢測雷達裝置及檢測方法。?

本發明所述室內低速目標入侵檢測雷達裝置，包括信號收發部分、數字信號處理器、控制器和報警器；?

所述信號收發部分由天線、與天線連接的環形器、與環形器連接的耦合器與混頻器、與耦合器連接的波形產生器、與混頻器輸出端連接的信號轉換支路組成，所述耦合器還與混頻器的本振輸入端連接，所述環形器還與混頻器的信號輸入端連接；