[发明专利]一种低信噪比条件下人体运动状态分析方法及系统

说明书

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种低信噪比条件下人体运动状态分析方法及系统，方法步骤包括：获取回波信号；对所述回波信号进行降噪处理，得到降噪回波信号；采用同步挤压S变换对所述降噪回波信号进行时频分析得到时频分布图。本发明通过同步挤压S变换分析回波信号，能够提高分辨率并且对噪声具有更好的抑制作用，使得人体回波的多普勒特征更加清晰，更利于人体运动特征的识别和分析；同时采用同步挤压S变换比传统的变换方式效率更高。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种低信噪比条件下人体运动状态分析方法及系统。

背景技术

在采用雷达对人体运动状态进行分析时，由于人体运动对雷达波产生的多普勒效应十分微弱，不同身体部位的运动产生的回波信号分量差别很小，加之背景杂波和噪声的影响，难以很好地利用微多普勒特征进行人体姿态探测和识别。

现有的信号处理方法是通过短时傅里叶变换、连续小波变换(ContinuousWavelet Transform，CWT)和同步挤压小波变换，这种分析方法的分辨率较低，且降噪能力弱，无法精确地对低信噪比条件下人体运动状态进行有效分析。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种低信噪比条件下人体运动状态分析方法及系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种低信噪比条件下人体运动状态分析方法，获取回波信号；

对所述回波信号进行降噪处理，得到降噪回波信号；

采用同步挤压S变换对所述降噪回波信号进行时频分析得到时频分布图。

在本发明的一个实施例中，对所述回波信号进行降噪处理，得到降噪回波信号，包括：

对所述回波信号进行n次自相关降噪处理得到初级降噪回波信号，n≥1；

判断所述初级降噪回波信号的信噪比是否大于10dB，若是，则所述初级降噪回波信号为降噪回波信号；若不是，则n+1，并返回上一步。

在本发明的一个实施例中，采用同步挤压S变换对所述降噪回波信号进行时频分析得到时频分布图，包括：

对所述降噪回波信号进行S变换，得到S变换谱形式一；

利用帕塞瓦尔定理性质对S变换谱形式一进行变换操作得到S变换谱形式二；

根据所述S变换谱形式二得到S变换谱形式二瞬时频率的功率谱；

根据所述S变换谱形式二瞬时频率的功率谱进行离散化采样，得到若干频率区间；

将所述若干频率区间进行叠加，得到时频分布图。

本发明还提供了一种低信噪比条件下人体运动状态分析系统，包括：

信号接收模块，用于获取回波信号；

降噪处理模块，用于对所述回波信号进行降噪处理，得到降噪回波信号；

时频分析模块，用于采用同步挤压S变换对所述降噪回波信号进行时频分析得到时频分布图。

在本发明的一个实施例中，所述降噪处理模块包括：

降噪处理单元，用于对所述回波信号进行n次自相关降噪处理得到初级降噪回波信号，n≥1；

判断单元，用于判断所述初级降噪回波信号的信噪比是否大于10dB，若是，则所述初级降噪回波信号为降噪回波信号；若不是，则n+1，并返回上一步。

在本发明的一个实施例中，所述时频分析模块包括：

第一S变换单元，用于对所述降噪回波信号进行S变换，得到S变换谱形式一；