[发明专利]一种微动太赫兹谱识别检测算法

说明书

本发明属于太赫兹探测技术领域，涉及一种微动太赫兹谱识别检测算法。本发明的检测算法包括：采用MIMO太赫兹雷达照射目标；对得到的两路I/Q信号进行静态分量抑制；对每一路I/Q信号进行反正切解调；对解调后的信号进行互相干处理；对互相干处理后的信号进行时‑频分析；基于时‑频分析结果，重构回波信号；对重构的回波信号进行时域滤波、变时窗分解；估计目标的太赫兹多普勒普。本发明的检测算法，可以在非视距环境下实现对目标太赫兹多普勒谱的检测,进一步拓宽了太赫兹探测技术的应用范围和领域。

技术领域

本发明属于太赫兹探测技术领域，涉及一种微动太赫兹谱识别检测算法。

背景技术

太赫兹波在电磁波谱中的特殊位置及物理特殊性，使其在公共安全、生物医学、通信、军用雷达等领域具有独特的应用价值和广阔的市场前景。太赫兹雷达是太赫兹波诸多应用中最重要的研究方向之一。太赫兹雷达具有频率高、方向性强等特点，上述特点赋予了太赫兹雷达巨大的应用潜力，成为世界各主要国家的研究热点。相比于激光红外雷达，太赫兹雷达对非极性和弱极性介质材料具有更强的透射能力，烟尘、雾霾等恶劣环境下的目标检测性能基本不受影响，可实现全天候工作，同时回波具有更好的相参性，具备更高的抗干扰能力。相比于微波雷达，太赫兹雷达波长较小，低径向速度的目标在太赫兹雷达中可产生更大的多普勒频移，能够实现慢速运动或蠕动目标的检测，且更易实现大信号带宽和窄天线波束，非常有利于获取目标特征结构细节，实现目标的高精度识别。

基于MIMO雷达的太赫兹谱检测技术具有广泛应用，如在军事目标预警监测应用中，能够服务于高超声速目标的探测、反导拦截等领域，实现隐身军事装备的反制。在安检中，能够服务于人员分布和活动情况的侦查，实现对无驻留人体的高精度实时成像。在灾后救援应用中，能够服务于抗震救灾中废墟下人体的寻找，实现伤员的及时搜救。在生物医学应用中，能够实现非接触式生命信号监测，实现对大面积烧烫伤病人、婴幼儿、防区监控范围内的流动人群呼吸和心跳进行监控，排查安全隐患。然而，目前大部分太赫兹谱检测技术多是视距环境下，非视距环境下很难实现目标太赫兹多普勒谱的检测。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种非视距环境下太赫兹多普勒普的检测方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种微动太赫兹谱识别检测算法，包括：

采用MIMO太赫兹雷达照射目标；

对得到的两路I/Q信号进行静态分量抑制；

对每一路I/Q信号进行反正切解调；

对解调后的信号进行互相干处理；

对互相干处理后的信号进行时-频分析；

基于时-频分析结果，重构回波信号；

对重构的回波信号进行时域滤波、变时窗分解；

估计目标的太赫兹多普勒普。

进一步地，所述的静态分量抑制采用加权距离轮廓方法分别对两路I/Q信号进行静态分量抑制，利用空间背景估计方法实现背景估计，表示为：

Q₁(i+1)＝λQ₁(i+1)+(1-λ)Q₁(i),i＝1,…,N   (2)

Q₂(i+1)＝λQ₂(i+1)+(1-λ)Q₂(i),i＝1,…,N   (4)

其中，N表示数字化回波信号的样本点数，λ表示加权因子，取值范围为0～1。

进一步地，对每一路I/Q信号进行反正切解调，表示为：