[發(fā)明專利]基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010045245.1
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111208499A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮永奎;王春琦;何春龍;丁曉歡;李久常;唐能;騰偉;秦永生
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳以正科技有限公司
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/02;G01S7/292;G01S7/35
• 代理公司: 廣東前海律師事務(wù)所 44323
• 代理人: 周林

本發(fā)明涉及一種基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法和系統(tǒng)，所述基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法包括：以特定的頻率發(fā)射聲信號；接收聲信號，并對接收到的聲信號按照特定的采樣規(guī)則進行采樣后并存儲；對采樣后的聲信號進行帶通濾波處理；對帶通濾波處理后的聲信號進行包絡(luò)檢波處理；檢測聲信號是否為有效信號；當(dāng)為有效信號時，估計該信號的信號參數(shù)；根據(jù)所述信號參數(shù)，判斷是否有運動目標(biāo)進入探測區(qū)域。本發(fā)明利用聲前向散射效應(yīng)產(chǎn)生的聲陰影來檢測穿過聲信號發(fā)射器和聲信號接收器之間直線上的運動目標(biāo)。該探測方法處理過程簡單，探測能力強；該探測系統(tǒng)安裝快捷，測量范圍廣，可靠性高，低功耗，且能夠在極端氣候條件下穩(wěn)定運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的前向散射雷達(dá)系統(tǒng)通常使用全球移動通信系統(tǒng)(GSM)信號或者全球定位系統(tǒng)(GPS)信號作為信號源來實現(xiàn)對運動目標(biāo)的探測。但是這些信號作為信號源時，存在探測性能受能見度影響大，探測能力差，部署復(fù)雜度大，系統(tǒng)成本高等一系列缺點，從而限制了類似傳統(tǒng)目標(biāo)探測系統(tǒng)的應(yīng)用。盡管無線電信號和聲學(xué)信號的性質(zhì)不同，但兩種信號都存在陰影效應(yīng)。其中，聲信號的繞射現(xiàn)象與無線電磁信號的繞射現(xiàn)象相似。現(xiàn)有技術(shù)中，通過聲信號的繞射現(xiàn)象來進行運動目標(biāo)探測的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法和系統(tǒng)。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于聲前向散射雷達(dá)的運動目標(biāo)探測方法，包括：

以特定的頻率發(fā)射聲信號；

接收聲信號，并對接收到的聲信號按照特定的采樣規(guī)則進行采樣后并存儲；

對采樣后的聲信號進行帶通濾波處理；

對帶通濾波處理后的聲信號進行包絡(luò)檢波處理；

檢測聲信號是否為有效信號；

當(dāng)為有效信號時，估計該信號的信號參數(shù)；

根據(jù)所述信號參數(shù)，判斷是否有運動目標(biāo)進入探測區(qū)域。

可選的，在對帶通濾波處理后的聲信號進行包絡(luò)檢波處理后，還包括：

對包絡(luò)檢波處理后的聲信號進行反向處理。

可選的，所述對接收到的聲信號按照特定的采樣規(guī)則進行采樣，具體包括：

獲取發(fā)射的聲信號的最高頻率；

以最高頻率的2.56～4倍的頻率對接收到的聲信號進行采樣。

可選的，所述對帶通濾波處理后的聲信號進行包絡(luò)檢波處理，具體包括：

對帶通濾波處理后的聲信號采用二極管進行單向濾波后再進行低通濾波。

可選的，所述檢測聲信號是否為有效信號，具體包括：

計算聲信號與環(huán)境噪聲的信噪比；

當(dāng)所述信噪比大于特定值時，所述聲信號為有效信號。

可選的，所述信號參數(shù)包括：運動目標(biāo)的聲陰影長度；

所述估計該信號的信號參數(shù)，具體包括：

所述運動目標(biāo)的聲陰影長度為運動目標(biāo)產(chǎn)生聲陰影的開始時刻與聲陰影結(jié)束時刻的差值的絕對值。

可選的，所述根據(jù)所述信號參數(shù)，判斷是否有運動目標(biāo)進入探測區(qū)域，具體包括：

當(dāng)運動目標(biāo)的聲陰影長度大于長度閾值時，則有運動目標(biāo)進入探測區(qū)域；否則，沒有運動目標(biāo)進入探測區(qū)域；