【摘 要】
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穿墙雷达技术通过发射电磁波穿透墙体能够获得建筑内部的目标信息,在救援、执法、反恐等领域能够使得现场作战人员的指挥更加便捷有效。通过多个雷达节点进行组网探测,能够解决传统单节点穿墙雷达存在的探测盲区、目标遮挡等问题。目前国内外在利用组网穿墙雷达探测多目标三维位置、人体目标姿态等方面的研究还不够完善,因此,组网穿墙雷达立体探测技术的研究非常有意义。本文针对多目标定位算法、人体目标姿态探测方法等方面开展
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穿墙雷达技术通过发射电磁波穿透墙体能够获得建筑内部的目标信息,在救援、执法、反恐等领域能够使得现场作战人员的指挥更加便捷有效。通过多个雷达节点进行组网探测,能够解决传统单节点穿墙雷达存在的探测盲区、目标遮挡等问题。目前国内外在利用组网穿墙雷达探测多目标三维位置、人体目标姿态等方面的研究还不够完善,因此,组网穿墙雷达立体探测技术的研究非常有意义。本文针对多目标定位算法、人体目标姿态探测方法等方面开展了相关技术研究,主要研究内容包括:1.针对节点为单发单收体制的组网穿墙雷达,建立了电磁波平视探测模型,根据基于联合最大似然估计的多目标定位算法,研究了基于目标函数CLEAN与基于距离像CLEAN的多目标定位算法,一方面分析了算法计算性能,另一方面结合克拉美罗下界在不同信噪比下对两种定位算法进行了仿真分析,对两种算法均进行了穿墙实测验证。2.介绍了单发单收下视穿墙雷达的探测方式与信号模型,针对下视雷达探测过程中旁瓣干扰的问题,研究了基于距离相干因子的俯仰向旁瓣抑制方法;将基于距离像CLEAN定位算法应用于下视雷达,提出了下视组网穿墙雷达多目标三维定位算法,并对其进行了仿真分析;针对下视雷达探测过程中的实际问题,提出了能在实际中应用的立体组网穿墙雷达多目标三维定位算法,最后进行MATLAB仿真、电磁仿真与实测,验证了该算法的可行性。3.通过线型穿墙雷达信号模型,研究了基于线型穿墙雷达的立体成像算法,针对穿墙雷达中的墙体补偿问题,提出了基于粒子群优化的自聚焦墙体补偿算法,并在实测中验证了该算法的实用性;通过组网线型穿墙雷达,提出了一种人体姿态立体探测方法,在电磁仿真与实测中均验证了算法的有效性。
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