[發(fā)明專利]一種毫米波雷達室內(nèi)多徑判別方法

有效

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• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115453489B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍輝;張理斌;唐德琴;章錫陽;劉百超;鄧志遠
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙莫之比智能科技有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/66
• 代理公司: 長沙大珂知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發(fā)明公開了一種毫米波雷達室內(nèi)多徑判別方法，步驟包括：對點云集進行聚類，對每個點云簇目標跟蹤，形成航跡跟蹤集群；通過滑窗保留連續(xù)存在的航跡；計算每個連續(xù)存在的航跡在滑窗內(nèi)四個維度的均值；計算航跡A，與其他航跡B在窗體內(nèi)四個維度的相關(guān)性；若四個維度的相關(guān)性均大于設(shè)定正數(shù)；則航跡B與所選航跡互為多徑；且航跡的航跡B均值坐標到雷達距離大于航跡A，且航跡B在預設(shè)滑窗窗體長度數(shù)量幀的平均能量小于航跡A，則B為多徑目標。本發(fā)明采用基于聚類跟蹤方式去除多徑目標，減少計算量同時減少誤判為多徑目標的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于毫米波雷達技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種毫米波雷達室內(nèi)多徑判別方法。

背景技術(shù)

由于電磁波反射現(xiàn)象的存在，當某一物體周圍存在對某一波段電磁波的反射體時，該物體將會在反射體中產(chǎn)在一個反射鏡像，而這種鏡像的存在，對雷達探測目標是有害的，同時由于反射的多樣性，如即使只有一個反射體，也會存在多個反射路徑而產(chǎn)生多個虛假目標，上述由于反射所導致的不利影響，即為多徑。如當一個人走進一間在整面墻壁裝有一面大鏡子的房間時，會產(chǎn)生一種這個房間很大的錯覺，這便是多徑效應的一種具體體現(xiàn)。

室內(nèi)環(huán)境下，由于空間較小，同時墻壁、家具等靜態(tài)擺放物原因，使得雷達在檢測室內(nèi)運動目標活動時，很容易應電磁波多次反射而產(chǎn)生虛假目標，導致檢測不準。常用的識別多徑方法有：

1、天線處理：通常是采用旁瓣相消的方式，即為主天線同時設(shè)置若干個輔助天線，由輔助天線與主天線同時接收干擾信號，所有的信號回波中包含強度較高的期望信號和不需要的多徑信號，將輔助天線進行加權(quán)求和處理后，得到與主天線干擾信號特性一致的信號，該信號與主天線干擾信號對消后，可抑制旁瓣進入雷達的干擾信號，實現(xiàn)多徑干擾的消除。

2、信號處理

通常在在雷達信號處理恒虛警檢測后對檢出的點云目標做速度相關(guān)性匹配，以此判斷該點云是否為多徑產(chǎn)生；

上述減少多徑方法，一是對天線設(shè)計有要求，同時后續(xù)旁瓣對消處理復雜，實現(xiàn)難度較大；二是對點云處理，會很容易存在漏判或誤判為多徑點云的情況；基于此，本發(fā)明提出一種基于室內(nèi)群跟蹤識別多徑目標的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開的一種毫米波雷達室內(nèi)多徑判別方法，包括以下步驟：

S1：對點云集進行聚類，將場景中滿足聚類條件的點云用相同下標標記，場景中存在多個聚類點云簇；

S2：計算各聚類點云簇的質(zhì)心，用該質(zhì)心表示該目標的位置坐標；

S3：采用跟蹤算法對每個點云簇目標跟蹤，形成航跡跟蹤集群；

S4：對每一幀重復步驟S1-S3，并通過滑窗保留航跡跟蹤集群的結(jié)果，即對同一航跡ID，在預設(shè)滑窗窗體長度數(shù)量的幀中航跡均連續(xù)存在，則保留航跡，否則不保留航跡，得到k條連續(xù)存在的航跡；

S5：計算每個連續(xù)存在的航跡在滑窗內(nèi)X、Y、V_x、V_y維度的均值U={u₁，u₂……u_k}, u_k=[u_x，u_y，uv_x，uv_y]，其中X,Y表示航跡平面坐標，V_x、V_y表示 x及y方向的速度，u_x和u_y表示航跡的x軸和y軸坐標，uv_x和uv_y表示航跡在x及y方向的速度；

S6：選取一航跡ID A，分別計算其與其他航跡ID B在窗體內(nèi)X、Y、V_x、V_y維度的相關(guān)性Px_{1_n}、Py_{1_n}、PVx_{1_n} 、PVy_{1_n}；