超寬帶穿墻成像雷達室內(nèi)運動人體檢測方法研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文（全日制專業(yè)學位碩士）（全日制專業(yè)學位碩士）題目題目超寬帶穿墻成像雷達室內(nèi)運動人體檢測方法研究（英文）（英文）IndoMovingHumanDetectionResearchfUltrawidebthroughwallRadar研究生學號:1302303034研究生姓名:申文婷指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:晉良念副教授申請學位門類:工程碩士學科、專學科、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是能夠對建筑物后隱藏目標進行成像的新型雷達，在人質救援、生命探測、室內(nèi)布局、反恐斗爭等領域具有廣泛的應用前景。近年來室內(nèi)運動人體目標檢測成為國內(nèi)外學者研究的熱點課題，由于電磁波在復雜的室內(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，導致室內(nèi)運動人體目標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，實現(xiàn)運動人體目標檢

3、測，將會出現(xiàn)一系列的問題，如：運動人體目標的特征信息無法完整保留、靜止目標像出現(xiàn)在運動人體目標檢測圖中以及嚴重的多徑虛假像干擾運動目標檢測。針對這些問題，本文提出一種先對單幀數(shù)據(jù)進行高分辨成像，然后進行多幀檢測圖像融合的運動人體目標檢測方法。主要研究工作包括以下幾個方面：1、根據(jù)室內(nèi)運動人體目標回波復雜多變的特點，本文進行了系統(tǒng)分析驗證，并得出了運動人體目標回波的組成成分。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行詳細分析，并通

4、過各路徑時延和相鄰兩幀數(shù)據(jù)相減來構建室內(nèi)運動目標回波信號模型，最后分析并總結驗證回波模型中存在的問題。仿真和實驗結果表明，室內(nèi)運動人體目標成像圖中雜波多、旁瓣嚴重、目標特征信息無法完整保留，且多徑虛假像跟隨目標移動，這對室內(nèi)運動人體目標的準確檢測造成了很大干擾。2、針對現(xiàn)有超寬帶穿墻雷達稀疏成像算法無法對室內(nèi)運動人體目標進行高分辨成像的問題，提出一種基于貝葉斯證據(jù)框架的自適應稀疏成像方法。該方法首先利用組合字典獨立稀疏表示場景中的點目標

5、和擴展目標，然后在建立的偏離網(wǎng)格稀疏表示模型的基礎上分層最大化各參數(shù)的似然函數(shù)，用第1層推理結合共軛梯度算法估計組合字典的各稀疏表示系數(shù)，用第2層推理估計正則化參數(shù)和目標的偏離網(wǎng)格量，最終通過迭代優(yōu)化參數(shù)的設置得到問題的求解。仿真和實驗結果表明，該方法不僅同時自適應增強穿墻場景中的點目標和擴展目標，還消除了偏離網(wǎng)格目標引起的虛假像。3、針對多徑虛假像干擾室內(nèi)運動人體目標檢測的問題，提出一種多徑產(chǎn)生虛假像機理分析及抑制方法。該方法首先構建