超寬帶穿墻成像雷達(dá)室內(nèi)運(yùn)動人體檢測方法研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目題目超寬帶穿墻成像雷達(dá)室內(nèi)運(yùn)動人體檢測方法研究（英文）（英文）IndoMovingHumanDetectionResearchfUltrawidebthroughwallRadar研究生學(xué)號:1302303034研究生姓名:申文婷指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):晉良念副教授申請學(xué)位門類:工程碩士學(xué)科、專學(xué)科、專業(yè)名稱:電子與通信工程提交論文日期:201

2、6年4月論文答辯日期:2016年6月摘要摘要超寬帶穿墻雷達(dá)是能夠?qū)ㄖ锖箅[藏目標(biāo)進(jìn)行成像的新型雷達(dá)，在人質(zhì)救援、生命探測、室內(nèi)布局、反恐斗爭等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)檢測成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題，由于電磁波在復(fù)雜的室內(nèi)場景中會產(chǎn)生多次衰減、折射、反射等不可避免的物理現(xiàn)象，使得回波呈現(xiàn)畸變、模糊、雜亂、微弱，導(dǎo)致室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)回波淹沒在大量的雜波中。因此，利用傳統(tǒng)的相鄰兩幀(多幀)數(shù)據(jù)作差，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動人體目標(biāo)檢

3、測，將會出現(xiàn)一系列的問題，如：運(yùn)動人體目標(biāo)的特征信息無法完整保留、靜止目標(biāo)像出現(xiàn)在運(yùn)動人體目標(biāo)檢測圖中以及嚴(yán)重的多徑虛假像干擾運(yùn)動目標(biāo)檢測。針對這些問題，本文提出一種先對單幀數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨成像，然后進(jìn)行多幀檢測圖像融合的運(yùn)動人體目標(biāo)檢測方法。主要研究工作包括以下幾個(gè)方面：1、根據(jù)室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)回波復(fù)雜多變的特點(diǎn)，本文進(jìn)行了系統(tǒng)分析驗(yàn)證，并得出了運(yùn)動人體目標(biāo)回波的組成成分。首先基于電磁波的傳播特性對室內(nèi)電磁波的傳播路徑進(jìn)行詳細(xì)分析，并通

4、過各路徑時(shí)延和相鄰兩幀數(shù)據(jù)相減來構(gòu)建室內(nèi)運(yùn)動目標(biāo)回波信號模型，最后分析并總結(jié)驗(yàn)證回波模型中存在的問題。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)成像圖中雜波多、旁瓣嚴(yán)重、目標(biāo)特征信息無法完整保留，且多徑虛假像跟隨目標(biāo)移動，這對室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)的準(zhǔn)確檢測造成了很大干擾。2、針對現(xiàn)有超寬帶穿墻雷達(dá)稀疏成像算法無法對室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)進(jìn)行高分辨成像的問題，提出一種基于貝葉斯證據(jù)框架的自適應(yīng)稀疏成像方法。該方法首先利用組合字典獨(dú)立稀疏表示場景中的點(diǎn)目標(biāo)

5、和擴(kuò)展目標(biāo)，然后在建立的偏離網(wǎng)格稀疏表示模型的基礎(chǔ)上分層最大化各參數(shù)的似然函數(shù)，用第1層推理結(jié)合共軛梯度算法估計(jì)組合字典的各稀疏表示系數(shù)，用第2層推理估計(jì)正則化參數(shù)和目標(biāo)的偏離網(wǎng)格量，最終通過迭代優(yōu)化參數(shù)的設(shè)置得到問題的求解。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法不僅同時(shí)自適應(yīng)增強(qiáng)穿墻場景中的點(diǎn)目標(biāo)和擴(kuò)展目標(biāo)，還消除了偏離網(wǎng)格目標(biāo)引起的虛假像。3、針對多徑虛假像干擾室內(nèi)運(yùn)動人體目標(biāo)檢測的問題，提出一種多徑產(chǎn)生虛假像機(jī)理分析及抑制方法。該方法首先構(gòu)建