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

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【摘要】：我國是世界上大陸地震最活躍、地震災(zāi)害最嚴重的國家之一,自2008年以來,大型地震頻繁發(fā)生,給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失和人員傷亡。及時對被困人員進行定位和救助是災(zāi)后的首要任務(wù)。生命探測雷達具有非接觸、穿透性等優(yōu)點,是災(zāi)后搜尋幸存者的重要工具。因此研究生命探測雷達對提高我國應(yīng)急救援能力,保障人民生命安全具有重要意義。生命探測雷達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深度無法同時提高的原理性矛盾�；谙嚓P(guān)法的超寬帶混沌雷達可以解決該矛盾,且具有天然的抗干擾能力和易于雷達組網(wǎng)等優(yōu)勢。然而該體制雷達無法獲得相位信息,因此無法測量微多普勒生命信號。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雷達,利用混沌相關(guān)法實現(xiàn)被困人員的高精度定位,同時采用基于微波傳感器的干涉相位檢測方法對微弱生命信號進行探測,實現(xiàn)人體定位和生命信號的同步探測。主要研究工作包括:1.總結(jié)了現(xiàn)有生命探測雷達系統(tǒng)和生命信號處理方法的研究進展,闡述了生命探測雷達的檢測原理,并對生命信號特征提取方法進行了仿真研究。2.設(shè)計并制作了集成肖特基二極管和開口諧振環(huán)的固態(tài)微波傳感器,利用Michelson干涉相位檢測方法,搭建了基于該傳感器的多普勒生命探測雷達系統(tǒng),并提出了一種人體運動狀態(tài)快速識別算法。實驗結(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時探測,以及人體狀態(tài)的自動區(qū)分。3.分析了超寬帶混沌信號的雷達特性,搭建了基于混沌信號的穿墻雷達系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)笕梭w實現(xiàn)定位和動目標跟蹤。4.提出了基于超寬帶混沌信號和單頻連續(xù)波信號的混合體制生命探測雷達系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時發(fā)射兩種信號,且相互獨立、互不影響。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)能在自由空間和穿墻情況下實時獲得人體的呼吸、心跳頻率,同時獲得目標的二維定位和成像,進一步系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)人體狀態(tài)(有人、無人、人靜止或運動)的自動識別、動目標跟蹤和多目標探測。系統(tǒng)的距離分辨率約為10cm,呼吸、心跳的動態(tài)范圍分別為35d B和25dB。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN959

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本文編號：1329295