[發明專利]一種基于多通道比相定位的多人體目標定位跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710542290.6
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107167784B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 崔國龍;熊丁丁;付月;孫智;馮力方;趙青松;孔令講;楊曉波;張天賢
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 51203 電子科技大學專利中心
• 代理人: 周劉英

1.一種基于多通道比相定位的多個人體目標定位跟蹤方法，其特征在于，基于單發多收的線性調頻連續波雷達系統執行以下步驟：

步驟1：回波矩陣預處理：

對雷達接收機各路接收通道的N×L維回波矩陣A_m分別在慢時間上進行去均值處理和動目標顯示濾波，得到距離-脈沖域矩陣D_m，其中N為每路接收通道一次定位時所處理的回波數，L為每個回波信號的采樣點數，m＝1,…,M，M為雷達接收機的接收通道數；

對各距離-脈沖域矩陣D_m分別在距離維上先做加窗處理，再做二倍插值，以及傅里葉變換，得到每個掃頻周期的回波信號的壓縮成sinc時域脈沖信號；

將N個掃頻周期的sinc時域脈沖信號組合在一起，得到M路接收通道探測目標對應的距離-脈沖域矩陣Z_m；

將各距離-脈沖域矩陣Z_m分別在速度維上做加窗處理，以及傅里葉變換，得到距離-速度矩陣V_m；

步驟2：目標檢測：

分別將各距離-速度矩陣V_m投影至距離平面，得到投影后的一維行向量P_m；

分別對M個向量P_m進行單元平均恒虛警檢測，得到檢測目標，分別從各向量P_m中提取對應各檢測目標的元素，得到各檢測目標的距離信息其中上標p為初始目標區分符；

基于各距離信息對M路接收通道的檢測目標進行融合處理：將距離信息相同的檢測目標作為一個目標，并記錄對應的距離信息；

對目標進行凝聚處理：兩兩對比目標的距離信息，若兩目標間的距離間距小于人體目標的分布距離范圍S，則將比對的兩目標作為同一目標，保留幅值較大的目標，刪除幅值較小的目標，直至所有目標間的距離間距均大于S；

用表示凝聚處理后的目標數，R_i表示各目標的距離信息，其中

根據距離信息R_i的值，回溯到距離-速度矩陣V₁、V₂、….、V_M中提取出所在距離單元的峰值，得到各目標的速度信息v_i；

根據公式對各目標進行距離解耦和，得到個目標的真實距離r_i，其中f₀,T,B分別為雷達信號的載波頻率、信號時寬、信號帶寬；

步驟3：目標定位及跟蹤：

根據各個目標在距離-速度矩陣V₁、V₂、….、V_M對應的頻譜峰值，在每個譜峰處提取與所述頻譜峰值對應的相位值

對同一目標的不同接收通道的相位值，進行兩兩組合，計算每種組合下的初始角度信息其中的下標c用于區分不同的組合，上標i用于區分不同的檢測目標，表示每種組合中同一目標的不同接收通道的相位值，λ表示載波波長，d表示接收通道l、k對應的接收天線的間隔；

對同一目標的初始角度信息進行融合處理，得到各目標的角度值θ_i；

根據目標的真實距離r_i、角度值θ_i計算出目標的定位坐標(x_i,y_i)：

獲取同一目標在連續時間序列上的定位坐標(x_i,y_i)，得到目標的運動軌跡。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中，對M路接收通道中，將接收天線相鄰的兩接收通道進行組合，并根據計算對應的初始角度信息其中表示接收天線相鄰的兩個接收通道的相位值。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過加權平均法對同一目標的初始角度信息進行融合處理，得到各目標的角度值θ_i。