[发明专利]基于改进的稳健自适应波束形成的多人生命体征检测方法

权利要求书

1.一种基于改进的稳健自适应波束形成的多人生命体征检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用雷达接收待测对象的回波，之后采用DOA估计算法估计出各个人体方位角；

步骤2、确定一个待测人体，其余人体为干扰目标，根据干扰目标所在方位角，采用基于ε约束值的方法重构协方差矩阵

步骤3、根据期望人体所在方位角，采用基于ξ约束值的方法重构期望人体方位角的导向矢量；

步骤4、根据步骤2得到的协方差矩阵和步骤3得到的导向矢量，利用Capon波束形成器得出权值W_ini；

步骤5、根据步骤4得到的权值W_ini，采用最大信噪比迭代搜索法得出理想的权值W_ide和呼吸信号d_ide(k)；

步骤6、将待测对象中另一个人体指定为待测人体，并重复步骤2～步骤5，直至得到所有人体呼吸信号。

2.根据权利要求1所述的基于改进的稳健自适应波束形成的多人生命体征检测方法，其特征在于，步骤1利用雷达接收待测对象的回波，之后采用DOA估计算法估计出各个人体方位角具体为：

步骤1-1、获取雷达接收信号X(k),k＝1,2…,N，采用DOA估计算法获得各个方向回波能量，所用公式为：

式中，为来波方向对应的名义导向矢量，[·]^H为共轭转置，的P个极大值对应的角度分别代表各个人体所在的方位，分别为θ_u,u＝1,2…P；

步骤1-2、将每个峰值的3dB内的波束宽度内的角度判定为该人体的人体方位角。

3.根据权利要求1所述的基于改进的稳健自适应波束形成的多人生命体征检测方法，其特征在于，步骤2采用基于ε约束值的方法重构协方差矩阵具体为：

步骤2-1、利用步骤1得到的人体方位角重构出干扰信号协方差矩阵如果期望信号为第p个人体的回波信号，那么其他P-1个人体为干扰目标：

式中为每个人体干扰回波的协方差矩阵

为样本协方差矩阵

其中为表面区域的每个采样点对应的导向矢量，Θ_j为天线阵列接收到的第j个人体所在的角度区间，I为角度区间Θ_j的等间隔采样点数，L为在表面区域的采样点数；是与方向名义导向矢量的差的二范数小于的区域：

的表达式为：

其中和分别为来波方向和的名义导向矢量，和的表达式为：

其中r为雷达接收天线阵列的长度,h为人体距离接收天线阵列的垂直距离；

步骤2-2、根据步骤2-1得到的其余人体干扰协方差矩阵，重构出其余人体干扰加噪声的协方差矩阵，噪声平均功率σ_n²可利用接收信号协方差矩阵的M-P个较小特征值的平均值来近似，干扰加噪声的协方差矩阵为

其中I_m为M阶单位矩阵。