[發(fā)明專利]基于時(shí)域無監(jiān)督聚類的多徑干擾識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011259636.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112379339A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彥;張東恒;張冬;孫啟彬;吳曼青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/36
• 分類號(hào): G01S7/36
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

本公開提供一種基于時(shí)域無監(jiān)督聚類的多徑干擾識(shí)別方法，包括：操作S1：將發(fā)射接收機(jī)采集的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為原始空域信號(hào)；操作S2：通過對(duì)所述空域信號(hào)做前后幀差分處理，實(shí)現(xiàn)靜止物體信號(hào)的消除和目標(biāo)信號(hào)的增強(qiáng)，得到空域差分信號(hào)；操作S3：通過目標(biāo)檢測(cè)器對(duì)空域差分信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)點(diǎn)集合；操作S4：在所述原始空域信號(hào)中對(duì)操作S3所得到的檢測(cè)點(diǎn)集合的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行提取，得到檢測(cè)點(diǎn)集合時(shí)域信號(hào)；操作S5：根據(jù)時(shí)間相關(guān)性對(duì)檢測(cè)點(diǎn)集合時(shí)域信號(hào)進(jìn)行無監(jiān)督聚類后生成多類信號(hào)點(diǎn)；以及操作S6：將操作S5中每一類信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)位置的確定和多徑干擾的識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)域無監(jiān)督聚類的多徑干擾識(shí)別方法。

背景技術(shù)

電磁波作為一種無處不在的媒介，在通信、雷達(dá)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。近年來，由于人口老齡化、青壯年勞動(dòng)力短缺等問題愈發(fā)嚴(yán)重，勞動(dòng)密集型的一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，包括病患監(jiān)護(hù)、安防監(jiān)控等受到了極大挑戰(zhàn)。因此，無需人力介入的智能化人體感知系統(tǒng)受到了越來越多學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的關(guān)注。現(xiàn)有系統(tǒng)主要采用攝像頭采集自然圖像與視頻實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的智能感知。然而，廣泛布置的攝像頭在實(shí)際應(yīng)用中容易受到光照條件的影響，并伴有較為嚴(yán)重的隱私問題。與攝像頭相比，基于電磁波的人體感知不受光照條件影響，對(duì)人體隱私的獲取程度也較為輕微。因此，基于電磁波的人體感知系統(tǒng)吸引了大量研究人員的注意力，成為了近年來的研究熱點(diǎn)。

基于電磁波的人體感知系統(tǒng)吸引了大量研究人員的注意力，成為了近年來的研究熱點(diǎn)，盡管基于電磁波的人體感知系統(tǒng)雖具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但仍有許多較嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)需要面對(duì)，而這其中最棘手的一大問題是對(duì)多徑干擾的識(shí)別。多徑干擾產(chǎn)生的原因是電磁波在空間中的傳播除了會(huì)受人體的影響，也會(huì)受到環(huán)境中其他物體的影響。在對(duì)人體的目標(biāo)檢測(cè)和定位追蹤等任務(wù)中，往往會(huì)將多徑干擾誤認(rèn)為是人體信號(hào)，造成實(shí)際系統(tǒng)的誤檢測(cè)、誤追蹤。特別是對(duì)于靜止人體，由于多徑干擾的分布與人體的位置一樣不隨時(shí)間變化，使得實(shí)際系統(tǒng)難以利用時(shí)間信息實(shí)現(xiàn)對(duì)多徑干擾的識(shí)別，限制了現(xiàn)有系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

基于上述問題，本公開提供了一種基于時(shí)域無監(jiān)督聚類的多徑干擾識(shí)別方法，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中難以實(shí)現(xiàn)對(duì)多徑干擾的識(shí)別，限制了現(xiàn)有系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的應(yīng)用等技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

本公開提供一種基于時(shí)域無監(jiān)督聚類的多徑干擾識(shí)別方法，包括：操作S1：將發(fā)射接收機(jī)采集的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為原始空域信號(hào)；操作S2：通過對(duì)所述空域信號(hào)做前后幀差分處理，實(shí)現(xiàn)靜止物體信號(hào)的消除和目標(biāo)信號(hào)的增強(qiáng)，得到空域差分信號(hào)；操作S3：通過目標(biāo)檢測(cè)器對(duì)空域差分信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)點(diǎn)集合；操作S4：在所述原始空域信號(hào)中對(duì)操作S3所得到的檢測(cè)點(diǎn)集合的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行提取，得到檢測(cè)點(diǎn)集合時(shí)域信號(hào)；操作S5：根據(jù)時(shí)間相關(guān)性對(duì)檢測(cè)點(diǎn)集合時(shí)域信號(hào)進(jìn)行無監(jiān)督聚類后生成多類信號(hào)點(diǎn)；以及操作S6：將操作S5中每一類信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)位置的確定和多徑干擾的識(shí)別。

在本公開實(shí)施例中，采集時(shí)，通過發(fā)射射頻鏈路饋入天線發(fā)射，經(jīng)探測(cè)空間反射后被接收天線接收，接收信號(hào)通過接收射頻鏈路混頻放大后得到原始信號(hào)。

在本公開實(shí)施例中，操作S2中，選取時(shí)間窗，對(duì)操作S1得到的空域信號(hào)做前后幀差分，實(shí)現(xiàn)靜止物體信號(hào)的消除和目標(biāo)信號(hào)的增強(qiáng)，得到空域差分信號(hào)如下式所示：

其中，表示t_i時(shí)刻不同波達(dá)方向和傳播時(shí)間上的信號(hào)，W是前后幀差分的時(shí)間窗長度。

在本公開實(shí)施例中，操作S3中，采用目標(biāo)檢測(cè)器對(duì)空域差分信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，得到所有存在信號(hào)的檢測(cè)點(diǎn)集合；所述所有存在信號(hào)的檢測(cè)點(diǎn)包括目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)點(diǎn)和操作S2中未能消除的多徑干擾信號(hào)的檢測(cè)點(diǎn)。