超寬帶雷達(dá)式生命探測(cè)技術(shù)具有在遮蔽環(huán)境下對(duì)人體體征等微弱生命信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)與定位的能力,能夠非接觸式地獲得人體生理信息。為了實(shí)現(xiàn)遮蔽環(huán)境下目標(biāo)定位與檢測(cè),需要研究遮蔽物參數(shù)對(duì)目標(biāo)定位的影響機(jī)制以及回波信號(hào)預(yù)處理方法。但是當(dāng)雷達(dá)發(fā)射的電磁波在穿透遮蔽物進(jìn)行人體目標(biāo)探測(cè)時(shí),遮蔽物的材質(zhì)和厚度等參數(shù)將造成電磁波傳播時(shí)間延遲,從而影響基于到達(dá)時(shí)間的目標(biāo)定位方法的效果。并且,在對(duì)目標(biāo)定位校正時(shí),遮蔽物參數(shù)估計(jì)誤差同樣會(huì)引起定位誤差,但現(xiàn)有研究并未對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)而深入的討論。此外,為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)并且獲取生命信息,需要對(duì)雷達(dá)接收到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理。但是雷達(dá)回波中遮蔽物回波強(qiáng)度遠(yuǎn)大于人體回波,噪聲分布于各頻段中,這些都不利于信號(hào)預(yù)處理。特別是目前并未提出能夠較好地解決針對(duì)信噪比較低情況下的雷達(dá)回波信號(hào)預(yù)處理方法。針對(duì)以上問(wèn)題,通過(guò)仿真建模的方式建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境,利用單次穿透技術(shù)和線(xiàn)性系統(tǒng)理論研究遮蔽物參數(shù)對(duì)目標(biāo)定位的影響,并采用統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè),本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）針對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)應(yīng)用問(wèn)題,采用理論分析方法對(duì)遮蔽環(huán)境下雷達(dá)回波信號(hào)建模。首先,對(duì)人體呼吸和心跳引起的體... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

000-2018年期間4.0級(jí)及以上地震顯示圖

達(dá)還可以監(jiān)測(cè)和識(shí)別人體的肢體運(yùn)動(dòng)，在穿墻檢測(cè)中更能發(fā)揮雷達(dá)穿墻探測(cè)的獨(dú)特作用[12]。在城市反恐斗爭(zhēng)中[13]，為了能夠穿墻檢測(cè)恐怖分子和人質(zhì)的位置坐標(biāo)，成像雷達(dá)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于該領(lǐng)域。當(dāng)部隊(duì)遇到城市環(huán)境時(shí)，空中和地面作戰(zhàn)之間的關(guān)系發(fā)生了巨大的變化，空軍的許多優(yōu)勢(shì)被大大削弱，使用遠(yuǎn)程精準(zhǔn)武器的能力受到嚴(yán)重的環(huán)境和操作限制，建筑物等限制了目標(biāo)探測(cè)與武器飛行軌跡。為了能夠幫助作戰(zhàn)人員在城市作戰(zhàn)中視野變得“透明”，從而達(dá)到快速反應(yīng)的目的，擁有穿墻能力和目標(biāo)定位能力的穿墻雷達(dá)受到極大的重視[14]。圖1.2人體目標(biāo)探測(cè)原理圖如圖1.2所示，超寬帶雷達(dá)式生命探測(cè)技術(shù)是指通過(guò)雷達(dá)設(shè)備發(fā)射超寬帶信號(hào)，在不接觸人體目標(biāo)的情況下，在一定距離范圍內(nèi)，間隔一定非金屬介質(zhì)(如衣服、磚墻、廢墟等)，實(shí)現(xiàn)探測(cè)生命體征信號(hào)的目的。基于超寬帶電磁波頻譜寬、穿透性強(qiáng)、分辨力高、抗干擾性好、功耗低等優(yōu)點(diǎn)作為發(fā)射信號(hào)，根據(jù)多普勒特性，將接收到的回波信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)識(shí)別呼吸、心跳等生命信號(hào)，判斷目標(biāo)位置，從而實(shí)現(xiàn)生理信號(hào)監(jiān)測(cè)與探測(cè)目標(biāo)定位的目的。盡管超寬帶雷達(dá)的探測(cè)效果相對(duì)出眾，但在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在存在遮蔽

遮蔽環(huán)境下超寬帶雷達(dá)人體目標(biāo)定位與回波處理方法研究4時(shí)運(yùn)動(dòng)地圖[17]。美國(guó)超視安全系統(tǒng)公司在2005年推出一種安全救生系統(tǒng)，該系統(tǒng)由麻省理工學(xué)院大衛(wèi)席恩博士研制，主要采用了超寬帶雷達(dá)技術(shù)，并應(yīng)用于2008年汶川大地震的搜救工作中[18]。以色列的CAMERO公司設(shè)計(jì)了一款名為Xaver800的超寬帶脈沖穿墻雷達(dá)系統(tǒng)。該雷達(dá)應(yīng)用3D技術(shù)對(duì)墻體后的目標(biāo)進(jìn)行三維成像，而且其徑向分辨率可達(dá)3厘米。這些設(shè)備盡管可以提供較為準(zhǔn)確的定位信息，但能穿透的遮蔽物環(huán)境依然有限，只能探測(cè)2-3米范圍內(nèi)的人員。并且這些雷達(dá)系統(tǒng)并不能精確提供人體生命參數(shù)信息(如呼吸頻率等)，使得救援人員無(wú)法得知被測(cè)人員的生理狀態(tài)。值得一提的是，目前市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些應(yīng)用于非遮蔽環(huán)境下的微功率超寬帶生命探測(cè)雷達(dá)，它們主要的面對(duì)對(duì)象是靜止目標(biāo)的心率監(jiān)測(cè)，其中包括可穿戴的雷達(dá)探測(cè)裝置[19]和人體背后雷達(dá)探測(cè)裝置[4,20]。文獻(xiàn)[21]中作者推導(dǎo)了基于多普勒雷達(dá)的生命探測(cè)虛警概率的分析模型，該理論模型可以為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供參考。(a)美國(guó)TimeDomain公司的RadarVision2000(b)以色列CAMERO公司的Xaver800(c)我國(guó)華諾星空公司的DN-IV和必肯科技公司的SJ-3000圖1.3國(guó)內(nèi)外已經(jīng)商用的超寬帶雷達(dá)生命探測(cè)儀近年來(lái)，我國(guó)在雷達(dá)式生命探測(cè)方面也有了令人滿(mǎn)意的進(jìn)步，一些高校與科研單位以及企業(yè)在這方面做出了突出貢獻(xiàn)。中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)(原第四軍醫(yī)大學(xué))生物醫(yī)學(xué)工程系的王健琪教授及其團(tuán)隊(duì)從1998年開(kāi)始研究生物探測(cè)雷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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