[发明专利]基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法

权利要求书

1.一种基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)选定一矩形区域，在矩形区域一边设置两雷达，分别标记为一号雷达、二号雷达，所述雷达为频率步进雷达，两雷达的发射机朝向矩形区域内，且两雷达间距为c，探测区域能部分重叠；

(2)两部雷达的发射机同时连续发出N个周期的频率步进连续波信号，到达生命体目标经散射后产生回波信号，由两部雷达接收机采集，每部雷达均获得N个周期的频率步进回波信号；

(3)将一号雷达、二号雷达接收的频率步进回波信号，按周期进行IFFT变换，形成快慢时间数据平面，分别存入N行M列的矩阵P₁(N,M)和P₂(N,M)中，其中，M为IFFT的点数；

(4)采用运动滤波器对步骤(3)得到的两个矩阵分别按列沿慢时间进行运动滤波，运动滤波后的矩阵记为T_p1(N,M)和T_p2(N,M)；

(5)采用低通滤波器对步骤(4)得到的两个矩阵分别按列沿慢时间进行低通滤波，滤波后数据矩阵记为T_L1(N,M)和T_L2(N,M)；

(6)将T_L1(N,M)中第i列元素与矩阵T_L2(N,M)的第j列元素进行相关系数计算，形成互相关系数矩阵V_M×M，V_M×M中相关系数计算公式如下所示：

其中，i＝1,2,…,M，j＝1,2,…,M，t_L1i(t)表示矩阵T_L1(N,M)第t行i列的元素，t_L2j(t)表示矩阵T_L2(N,M)第t行j列的元素，V(i,j)为矩阵V_M×M第i行j列元素，表示矩阵T_L1(N,M)第i列N个元素的平均值，表示矩阵T_L2(N,M)第j列N个元素的平均值；

(7)对互相关系数矩阵V_M×M进行恒虚警率检测，输出矩阵V_C(M,M)；

(8)将矩阵V_C(M,M)中每个目标附近多个连通区域通过膨胀算法处理合并成为单连通区域，每个单连通区域标记为一个目标，统计目标个数K；

(9)将两雷达标记为一号雷达、二号雷达，分别提取每个目标的中心点坐标(a_k，b_k)，a_k为目标与一号雷达的距离，b_k为目标与二号雷达的距离，k＝1,2,…,K；

(10)以一号雷达为原点，两雷达连线延长线为x轴建立坐标系，用下式计算出目标的实际位置坐标(x_k,y_k)；

2.根据权利要求1所述的基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法，其特征在于：所述频率步进雷达为单通道频率超宽带步进雷达。

3.根据权利要求1所述的基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法，其特征在于：所述运动滤波器为平均对消运动滤波器，步骤(4)具体滤波方法为：分别求P₁(N,M)和P₂(N,M)中每列元素的平均值，并令每列所有元素减去每列元素的平均值，用以消去回波信号中的直流分量，得到矩阵T_p1(N,M)和T_p2(N,M)，T_p1(N,M)和T_p2(N,M)中每个元素计算公式如下：

其中，n＝1,2,…,N，m＝1,2,…,M，分别为矩阵的行数和列数。

4.根据权利要求1所述的基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法，其特征在于：所述低通滤波器为采用1Hz截止频率的有限脉冲响应(fir)低通滤波器。

5.根据权利要求1所述的基于单通道超宽带雷达的生命体双站协同探测方法，其特征在于：步骤(7)中，恒虚警率检测具体为：对互相关系数矩阵V_M×M进行恒虚警率检测，根据设置的虚警概率P_fa计算矩阵V_M×M中每个元素V(i,j)对应的判决门限若则将V(i,j)置1，否则将V(i,j)置0，判决后结果记为V_C(M,M)。