任 伟 侯凯悦 王 刚 刘泉华

(1. 北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所, 北京 100081; 2. 卫星导航电子信息技术教育部 重点实验室 (北京理工大学), 北京 100081; 3. 北京理工大学重庆创新中心, 重庆 401135)

1 引言

基于雷达的人体呼吸心跳检测对于医疗监护、火灾和地震等灾后救援、家居健康监测具有重要意义[1-5]。雷达测量人体呼吸心跳的原理为:呼吸和心跳等人体活动会引起胸腔的起伏,进而引起雷达与被测人体之间的径向距离的变化。通过测量该径向距离的变化,可提取人体呼吸心跳信号。

到目前为止,大多数研究针对单目标,少部分研究针对多目标。相比于单目标呼吸心跳检测,多目标呼吸心跳检测的难点在于多目标的区分。根据多目标区分域的不同,当前研究可分为三类:距离维区分方法[6-7]、方位向区分方法[8]、信号域区分方法[9-10]。距离维多目标区分方法是根据目标径向距离不同进行区分,是最直接最常见的方法,该方法的优势为多目标信号分离结果好,信号处理流程较为简单。劣势在于为了获得较高的距离分辨率,对雷达系统带宽要求较高;当多目标位于同一距离单元时,无法进行区分。方位向多目标区分方法是根据目标相对雷达方位角不同进行区分。该方法的优势是可区分同一距离单元的多目标,但要求雷达使用阵列天线,并且需要研究相应的波达方向(DOA, Direction of Arrival)估计方法和数字波束形成(DBF,Digital Beamforming)方法。信号域多目标区分方法是根据多目标呼吸心跳信号的差异性进行区分。……