基于CNN的超宽带穿墙雷达静目标数量识别技术*
2021-04-25王亚夫梁步阁杨德贵朱政亮
传感器与微系统 2021年4期
王亚夫,梁步阁,杨德贵,朱政亮
(中南大学 航空航天学院,湖南 长沙 410083)
0 引 言
超宽带(ultra-wideband,UWB)穿墙雷达可以穿过墙体、废墟探测到目标,因此广泛应用于反恐、灾后救援、军事作战等场合,生命探测器能够探测到被掩埋在废墟下的幸存者,是地震救援技术中的关键[1,2]。在这些场合中不仅要探测生命体是否存在,而且关注生命体的数量[3]。宽带穿墙雷达的体制主要有:冲击脉冲雷达、线性调频雷达和步进频雷达[4]。线性调频体制雷达通过距离压缩可以获得较高的距离和速度分辨率,但是信号经脉冲压缩后旁瓣电平高,导致邻近弱目标相互干扰大;步进频体制雷达受频率选择和建立时间的限制,因此实时性差,并且造价昂贵;冲击脉冲体制雷达实时性好并且硬件电路简单[5,6]。
对墙体后常规动目标进行检测时,由于目标的多普勒频率和背景多普勒频率相差较大,通常采用传统的信号处理方法进行检测,例如脉冲对消法、背景相消法、或者指数加权法[7],通过这些方法可以有效地去除静止背景回波,保留动目标回波,进而达到对动目标识别的目的。但是人体在静止状态下由呼吸和心跳产生的信号是一种微弱的非平稳非线性信号,因此在进行静目标数量检测时难度大大增加。国内外通常采用提取时域特征或者频域特征的处理方法,或者通过AR模型进行功率谱估计,但是这些方法将人体微动信号视为平稳信号或者分段平稳信号,很难在人体数量识别中取得良好效果。……
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