[發明專利]一種室內定位檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202210409559.4
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114509749A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 謝俊
• 申請（專利權）人: 億慧云智能科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S13/04;G01S13/06;G01J5/48;A61B5/0205;A61B5/0507;A61B5/11
• 代理公司: 廣東眾贏專利代理事務所(普通合伙) 44423
• 代理人: 樊寶忠

本發明涉及一種室內定位檢測方法及系統,包括總服務器，和與總服務器連接的檢測雷達，總服務器獲取設計圖紙，設計圖紙包括房屋室內功能區分布：檢測雷達包括信號發生模塊、發射模塊、超寬帶接收模塊、回波信號處理模塊和微波傳感器；通過圖紙將室內劃分為多個區域，將檢測雷達放置在客廳房屋中間位置，紅外攝像頭和拾音器可見光攝像頭布置在其他功能區內，檢測雷達基于混沌電路產生的超寬帶混沌信號作為雷達探測信號，具有距離分辨率高、抗干擾能力強和探測精度高等優點，可以實現穿墻探測，在整個房屋內只需要布置一個檢測雷達，并且雷達集成了定位探測和動作探測兩種功能，因此相對于其他養老院室內檢測系統成本低。

技術領域

本發明涉及微波雷達技術領域，更具體地說，涉及一種室內定位檢測系統及方法。

背景技術

目前的微波雷達系統在完全實時處理人體活動及生命體征信號方面仍存在一定的局限性，如何以較低的成本提供足夠的距離探測和位移監測精度是微波雷達傳感器面臨的最大挑戰。當前幾種主流的雷達架構包括多普勒(干涉)雷達、脈沖無線電超寬帶(IR-UWB)雷達、調頻連續波(FMCW)雷達和步進調頻連續波(SFCW)雷達。多普勒雷達基于單音連續波(CW)來獲取相位歷史。由于其測量精度高，在位移測量中得到了廣泛的應用，但它們很難探測到距離信息。雖然多個多普勒雷達配合到達角(AOA)算法可以估計運動目標的位置，但單個多普勒雷達難以在空間上區分多個目標，這限制了傳統室內多普勒雷達傳感器主要應用于生命體征監測和手勢識別。

被動式感知，又稱無設備感知(Device-freeSensing),是一種無需感知對象的主動參與感知過程的感知形式，通常靠偵測目標對環境帶來的影響來實現感知。在一般的室內定位檢測系統一般會布置兩種雷達，定位雷達和動作探測雷達，定位雷達的作用是確定人員的位置，生命探測雷達用于檢測人員的動作，但是同時布置兩種雷達的成本較高，并且由于是兩個不同的雷達分別定位信息和動作信息輸入服務器，因此定位信息和動作信息需要對應，不能直接將定位信息和生命體征信息結合在一起，浪費了計算資源。

而且定位不夠準確，探測距離也達不到預期的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種室內定位檢測系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

構造一種室內定位檢測方法，其中，包括以下步驟：

步驟1，生成混沌信號，并將所述混沌信號分為兩路，一路為第一探測信號，另一路為第一參考信號，并發射第一探測信號；

步驟2，接收由第一探測信號反射形成的第一回波信號，確定是否存在人體目標，若接收到經人體目標反射形成的第一回波信號，則執行步驟3；

步驟3，將第一回波信號與第一參考信號做互相關運算，計算出探測信號經由目標反射的往返時間，確定與人體目標的距離，并執行步驟4；

步驟4，生成本振信號，將所述本振信號分為兩路，一路為第二探測信號，另一路為第二參考信號，對第一探測信號和第二探測信號進行混頻得到混頻信號，混頻信號從發射模塊發出，然后執行步驟5；

步驟5，接收第二探測信號經人員目標反射形成的第二回波信號，獲取反映第二參考信號與第二回波信號差異的幅值和相位信息，通過第二探測信號的幅值和相位變化信息進行短時傅里葉變換，獲得時頻矩陣圖；

步驟6，對時頻矩陣圖進行濾波：給時頻矩陣中每一列非零元素設置一個特定閾值，判斷該列的非零元素是否小于對應特定閾值，若小于，則將該非零元素置為0，若不小于，則保留該非零元素，所述特定閾值由該列非零元素最大值和最小值之和Sum與自適應因子μ相乘得到；

步驟7，對時間頻率矩陣圖進行相應的特征提取，通過分類器實現人體動作識別，判定人體目標是否跌倒。