[发明专利]一种多通道基于UWB雷达式生命探测仪

权利要求书

1.一种多通道基于UWB的雷达式生命探测仪，其特征在于，包括UWB生物雷达前端和计算单元，所述UWB生物雷达前端包括一个发射天线、三个接收天线、脉冲振荡器、电磁脉冲产生器、取样积分器；所述发射天线与每一个所述接收天线组成一个通道，共组成三个通道；所述脉冲振荡器产生脉冲信号，该信号触发电磁脉冲产生器产生窄脉冲，并通过所述发射天线辐射出去；反射信号经过每个所述接收天线送到取样积分器，由脉冲振荡器产生的脉冲信号同时经过延时电路和距离门产生器产生距离门，对接收信号进行选择，信号通过取样积分电路，经过积累后微弱信号被检测出来，并经由放大器和滤波器进行放大、滤波得到三路雷达回波信号，所述三路雷达回波信号经高速A/D采集卡采样后送入计算单元，由计算单元对采集到的三路雷达回波信号进行分析处理，最终提取多个人体目标生命信息和各目标的二维位置信息。

2.根据权利要求1所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，所述发射天线和其中一个接收天线紧密排列置于中央，另外两接收天线设置于两边，形成形似哑铃的结构。

3.根据权利要求1所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，所述计算单元包括信号积分模块、信号分解重构模块、数字滤波模块和数字微分模块、空间频率分析模块和滤波反投影定位模块，所述信号积分模块在距离上分别对三路雷达回波信号进行积分，所述信号分解重构模块将经过积分后的三路雷达回波信号分别进行分解、重构，合成三路目标回波信号和三路距离信号，所述数字滤波和数字微分模块对三路目标回波信号分别进行数字滤波和数字微分，所述空间频率分析模块用于根据数字滤波和数字微分后的三路目标回波信号以及三路距离信号进行空间频率分析，得到目标的三个投影信号；所述滤波反投影定位模块用于根据所述三个投影信号确定目标的二维位置信息并形成显示图像。

4.根据权利要求3所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，还包括投影信号预处理模块，用于将所述三个投影信号进行去中值和归一化处理，将预处理后信号发送给所述滤波反投影定位模块。

5.根据权利要求4所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，所述滤波反投影定位模块包括顺次连接的一维傅里叶变换模块、一维权重因子模块、一维逆傅立叶变换模块、直接反投影模块；所述一维傅里叶变换模块用于对三个通道的预处理后投影信号作一维傅里叶变换；所述一维权重因子模块用于对所述经过一维傅里叶变换后的投影信号乘以一维权重因子|ρ|；所述一维逆傅立叶变换模块用于对乘以一维权重因子|ρ|后的投影信号作逆傅立叶变换；所述直接反投影模块用于对经过逆傅立叶变换的投影信号作直接反投影。

6.根据权利要求5所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，一维权重因子|ρ|的最终确定如下式所示：g_θ(t)为某通道处理后的投影信号，F₁{g_θ(t)}为一维傅立叶变换后的投影信号。

7.根据权利要求3至6任一所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，还包括拖尾消除模块，用于对经过所述滤波反投影定位模块定位得到的显示图像进行拖尾消除。

8.根据权利要求7所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，所述拖尾消除模块采用以下方法进行拖尾消除：将显示区域的二维平面内的像素值预设置一阈值，将低于所述阈值的像素涂成背景颜色。

9.根据权利要求7所述的多通道UWB雷达式生命探测仪，其特征在于，所述显示图像的显示方式为二维平面伪彩的显示方式，并同时显示距离和角度，来实现多目标的定位和探测结果显示。