丁一鹏 高山流水 郭学斌 厍彦龙

（中南大学物理与电子学院，湖南长沙 410083）

1 引言

近年来，利用多普勒穿墙雷达对人体目标进行定位跟踪在军事和民用领域具有广泛的应用背景［1-2］。研究成果表明，为了实时高效得对目标进行定位，准确估计目标的瞬时频率（Instantaneous Frequencies，IFs）具有重要作用。为了实现这一目标，目前最常用的方式是采用时频分析技术，通过提取时频平面上的最大值作为目标时频轨迹［3］。

然而在实际应用中，连续波穿墙雷达的目标探测主要存在的难题是：当检测多个目标，且不同目标间具有足够接近甚至重叠的瞬时频率时，目标的瞬时频率可能出现无法被准确的估计，从而导致定位结果误差较大，甚至无法定位［4］。针对上述问题，本文提出一种基于扩展贝塞尔模型的Hough 变换目标定位算法。该算法基于扩展贝塞尔拟合模型，通过动态调整两个参数拟合实际的目标频率曲线，特别是解决非线性、非对称曲线的拟合问题，并结合多普勒定位算法完成对目标的实时定位。实验结果表明，该算法有效地抑制频率模糊问题，提高了多普勒穿墙雷达对运动的人体目标的定位精度。

2 多普勒穿墙雷达传统定位方法及存在的问题

2.1 穿墙雷达目标定位算法

探测人体目标的过程中，主要利用的是最紧凑的双频多普勒穿墙雷达系统［5］。该系统由一个发射机（Tx）和两个接收机（Rx1 和Rx2）组成，其天线阵列结构如图1所示。

雷达的载波频率分别为f1和f2，接收机的距离为d，当目标处于当前位置时，h为两个天线入射波散射离开目标到达路径长度差，θ是目标的方向角。……