[发明专利]一种基于距离和关联的穿墙雷达活动人数判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及穿墙雷达技术，特别涉及穿墙雷达的检测跟踪技术。

背景技术

穿墙雷达作为复杂封闭建筑环境下辅助执行军事任务的一种新型特种侦察装备，通过发射特定频段的电磁波实现穿墙探测，逐渐取代了反猫眼窥视镜、门缝窥视仪等常规侦察手段，在反恐、巷战等军事战场上得到了越来越广泛的应用，近年来，已成为近年来国内外雷达技术领域的一个研究热点。穿墙雷达通过提取回波信号中的有用信息，并通过信息处理，实现对建筑物内感兴趣目标的成像、检测、识别、定位和跟踪。

穿墙雷达的一个主要探测功能是建筑物内部隐蔽的运动人体实时跟踪，多目标实时跟踪已成为目前国内外研究的热点，例如美国维纳诺瓦大学、北京电子所等科研机构已展开了多目标连续跟踪的研究工作，已经问世的湖南华诺星空公司猫眼CE-100、英国剑桥顾问公司穿墙雷达PRISM200、美国Time Domain公司Soldier Vision系列穿墙雷达、以色列Camero公司的Xaver-400等多款穿墙雷达产品也均能实现运动人体跟踪功能，它们的共同点是：在人数未知的前提下对建筑物内的目标实施跟踪，研究重心集中在墙体补偿和目标跟踪算法方面。实际上，为保证穿透性，发射电磁波的波长必须足够大，那么距离分辨率就会受限，同时考虑到穿透性和分辨率的要求，信号通常选择在0.5G-3G的频段内，假设在复杂封闭的狭小空间内对多目标进行探测，由于距离分辨率在穿墙后严重展宽为理论值的数倍，并考虑到穿墙雷达探测区域内多目标之间的相互遮挡、人体不同姿态引起的RCS起伏等影响，可能会造成一部分目标距离像丢失，无法实时准确地同时跟踪多个运动目标，这是穿墙雷达研究领域内一直悬而未决的难题。在这种情况下，通过“挖掘”回波信号中的有用信息判定出目标个数以辅助跟踪，将大大改善多目标跟踪的航迹质量，在一定程度上实现复杂建筑环境下多目标的实时准确跟踪。然而，却鲜有进行穿墙雷达目标个数判定技术的研究工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种从数据关联的角度出发的，基于穿墙雷达的活动人数判定方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于距离和关联的穿墙雷达活动人数判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取距离和平面：

穿墙雷达包含一个发射天线一个接收天线，接收天线分别采集连续周期的回波信号，根据回波信号处理生成峰值点距离和矩阵，再对峰值点距离和矩阵进行距离和分类处理，将矩阵中对应同一目标的距离和存放在同一列数组上得到距离和矩阵NP(N-1,K_c)；

2)活动人数判定：

(1)假定目标的数目为y，初始时y＝y₀，y₀为可检测的最大目标数目；

(2)在距离和平面EP(N-1,K_c)中寻找出当前目标数目y对应的L个临界区域，所述当前目标数目y对应的临界区域为，在两段目标个数为y-1的连续行之间为目标个数为y的连续行的突增区域，或者在两段目标个数为y的连续行之间为目标个数为y-1的连续行之间为目标个数为y-2的连续行的突减区域；

(3)判断当前假定的目标数目是否满足y>1，若是，则转至步骤(4)；否则，进行单目标的判决得到最终判定活动目标数目y_F；

(4)判断当前目标数目y对应的临界区域数目L是否为0，如是，更新y＝y-1后返回步骤(2)，否则，进行多目标的判决得到最终判定活动目标数目y_F；

所述单目标的判决的方法为：当距离和平面EP(N-1,K_c)中存在有1个目标存在的周期数大于预设单目标判决门限时，则最终判定活动目标数目y_F为1，否则，判定为无目标；

所述多目标的判决的方法为：依次对L个临界区域进行基于距离和关联的多目标判定来得到最终判定活动目标数目y_F；

每一次基于距离和关联的多目标判定的方法为：

确定当前假定的目标数目y，为当临界区域为突增区域的情况时，当满足距离和关联规则：

(k-g)<T₁且

则表示为距离和关联成功，更新此次基于距离和关联的多目标判定的活动目标数目为y-1，否则判断此次基于距离和关联的多目标判定的活动目标数目为y；