[发明专利]基于FPGA的毫米波雷达室内人员统计计数方法

说明书

本发明属于毫米波雷达信号处理技术领域，公开了一种基于FPGA的毫米波雷达室内人员统计计数方法，采用一个FPGA进行数据转发和处理；在FPGA的PL端进行FFT处理，通过DMA传递给FPGA的PS端，暂存在DDR3中；在FPGA的PS端进行CFAR处理；并对结果进行点迹分类和凝聚；最后在PS端用点迹分类和凝聚的结果进行目标判别处理，输出判别的结果；在PS端利用以太网通过UDP协议，将目标判别结果上报给上位机。本发明具有准确、快速和实时的效果。同时具备完整的人员计数显示功能，可应用于智慧办公室或者会议室，实现人走电断、人来灯亮等功能。

技术领域

本发明涉及毫米波雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于FPGA的毫米波雷达室内人员统计计数方法，是一种小型、低成本、准确的室内人员统计计数方法，可以实现对室内进出人员进行检测与判断，并实时记录房间内的人员个数。

背景技术

线性调频连续波雷达是现代雷达中最重要的体制。它的天线一般由单发单收天线或者多发多收天线组成，线性调频连续波信号由线性调频连续波雷达收发芯片进行发送，发射周期一般都分为上扫频段和下扫频段，时宽通常远远大于作用距离相应的回波延迟。由于具有这样的特性，线性调频连续波在距离探测上具有高分辨率和高准确度。对雷达的每一段扫频周期的回波信号进行处理之后就可以得到差拍信号，谱分析之后就可以得到很小的带宽，这对于ADC芯片的要求比较低。相比于其他体制的雷达，线性调频连续波雷达理论上不存在盲区。

利用线性调频连续波雷达的以上特性对室内房间人员进行统计计数，可以实现对房间内的人员全天时、全天候的检测，不受光照、烟雾、湿度等环境因素的影响，且具有极高的隐私保护功能。毫米波雷达具有很高的分辨率。传统的房间内的人员检测一般是利用光学摄像头，直接对房间内部的人员进行识别和统计。但是这样的方法在夜晚、烟雾环境的情况下明显效果不足，而且具有隐私泄漏的风险，不能够满足现代智慧办公的要求。

采用毫米波雷达实现房间内人员统计与计数是现代民用雷达技术领域的新探索，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于FPGA的毫米波雷达室内人员统计计数方法，能够通过线性调频连续波雷达探测房间内人员信息，通过FPGA对探测信息进行实时处理，实现房间内人员的检测、统计计数，具有准确、快速和实时的特点。可应用于智慧办公室或者会议室，实现人走电断、人来灯亮等功能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

基于FPGA的毫米波雷达室内人员统计计数方法，包括以下步骤：

步骤1，毫米波雷达向待测室内发射线性调频连续波并接收回波，回波信号经ADC采样后得到采样数字信号，FPGA的PL端对采样数字信号进行FFT处理，得到FFT处理后的数据；

步骤2，将FFT处理后的数据通过DMA传递给FPGA的PS端，PS端将该数据暂存在DDR3中；

步骤3，从DDR3中取出FFT处理后的数据，在FPGA的PS端进行恒虚警率检测，并滤除静态杂波干扰，输出检测结果；

步骤4，在FPGA的PS端对检测结果进行点迹分类和点迹凝聚；

步骤5，在FPGA的PS端用点迹分类和凝聚的结果进行目标判别处理，输出判别结果。

进一步地，所述毫米波雷达安装在待测室内与门正对的墙壁上，高度为2.2-2.6米，天线阵面向下俯50-60度，雷达探测范围10米；检测区域分为近距离区和远距离区；近距离用来判断目标进入，远距离位置用来判断目标离开。

进一步地，所述FPGA的PL端对采样数字信号进行FFT处理，具体为：

1.1，在FPGA的PL端配置ADC的采样率，对每周期的采样数字信号进行截取，使用截取的数据进行组帧；