發(fā)布時(shí)間：2017-12-24 17:26

  本文關(guān)鍵詞：基于混沌相關(guān)和相位檢測(cè)的生命探測(cè)雷達(dá)　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國(guó)是世界上大陸地震最活躍、地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,自2008年以來(lái),大型地震頻繁發(fā)生,給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。及時(shí)對(duì)被困人員進(jìn)行定位和救助是災(zāi)后的首要任務(wù)。生命探測(cè)雷達(dá)具有非接觸、穿透性等優(yōu)點(diǎn),是災(zāi)后搜尋幸存者的重要工具。因此研究生命探測(cè)雷達(dá)對(duì)提高我國(guó)應(yīng)急救援能力,保障人民生命安全具有重要意義。生命探測(cè)雷達(dá)主要有超寬帶脈沖體制和連續(xù)波體制。超寬帶脈沖體制存在距離分辨率與探測(cè)深度無(wú)法同時(shí)提高的原理性矛盾。基于相關(guān)法的超寬帶混沌雷達(dá)可以解決該矛盾,且具有天然的抗干擾能力和易于雷達(dá)組網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)。然而該體制雷達(dá)無(wú)法獲得相位信息,因此無(wú)法測(cè)量微多普勒生命信號(hào)。本文將超寬帶體制和單頻連續(xù)波體制相結(jié)合,提出混合體制生命探測(cè)雷達(dá),利用混沌相關(guān)法實(shí)現(xiàn)被困人員的高精度定位,同時(shí)采用基于微波傳感器的干涉相位檢測(cè)方法對(duì)微弱生命信號(hào)進(jìn)行探測(cè),實(shí)現(xiàn)人體定位和生命信號(hào)的同步探測(cè)。主要研究工作包括:1.總結(jié)了現(xiàn)有生命探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)和生命信號(hào)處理方法的研究進(jìn)展,闡述了生命探測(cè)雷達(dá)的檢測(cè)原理,并對(duì)生命信號(hào)特征提取方法進(jìn)行了仿真研究。2.設(shè)計(jì)并制作了集成肖特基二極管和開(kāi)口諧振環(huán)的固態(tài)微波傳感器,利用Michelson干涉相位檢測(cè)方法,搭建了基于該傳感器的多普勒生命探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng),并提出了一種人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)快速識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自由空間和穿墻情況下人體生命體征的實(shí)時(shí)探測(cè),以及人體狀態(tài)的自動(dòng)區(qū)分。3.分析了超寬帶混沌信號(hào)的雷達(dá)特性,搭建了基于混沌信號(hào)的穿墻雷達(dá)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)笕梭w實(shí)現(xiàn)定位和動(dòng)目標(biāo)跟蹤。4.提出了基于超寬帶混沌信號(hào)和單頻連續(xù)波信號(hào)的混合體制生命探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時(shí)發(fā)射兩種信號(hào),且相互獨(dú)立、互不影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能在自由空間和穿墻情況下實(shí)時(shí)獲得人體的呼吸、心跳頻率,同時(shí)獲得目標(biāo)的二維定位和成像,進(jìn)一步系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)人體狀態(tài)(有人、無(wú)人、人靜止或運(yùn)動(dòng))的自動(dòng)識(shí)別、動(dòng)目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)探測(cè)。系統(tǒng)的距離分辨率約為10cm,呼吸、心跳的動(dòng)態(tài)范圍分別為35d B和25dB。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN959

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1 ;法建成低頻波探測(cè)雷達(dá)[J];應(yīng)用科技;2001年07期

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4 ;“搜救”系列生命探測(cè)雷達(dá)[J];消防技術(shù)與產(chǎn)品信息;2010年09期

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本文編號(hào)：1329295