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基于三维墙体补偿的快速重聚焦算法
1
作者 袁玉冰 叶盛波 +7 位作者 纪奕才 林波 梁啸 李心慧 刘小军 方广有 罗朝鹏 吕荣其 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期822-837,共16页
超宽带穿墙雷达具备穿透墙体的能力,结合多输入多输出(MIMO)技术可以实现墙体后侧隐蔽目标的成像,为建筑物内人员检测和定位提供了丰富的信息。该文基于调频连续波(FMCW)体制下的多发多收超宽带穿墙雷达系统,提出了一种闭环干涉校准方法... 超宽带穿墙雷达具备穿透墙体的能力,结合多输入多输出(MIMO)技术可以实现墙体后侧隐蔽目标的成像,为建筑物内人员检测和定位提供了丰富的信息。该文基于调频连续波(FMCW)体制下的多发多收超宽带穿墙雷达系统,提出了一种闭环干涉校准方法,校正了由系统内部误差产生的图像散焦。墙体的存在会导致目标成像位置偏离真实位置,该文推导了联合通道和像素点的三维墙体补偿算法,并基于其几何特性,提出快速重聚焦算法。首先去除墙体影响、确定目标存在区域;鉴于区域几何特性,选择适应区域形状的球坐标网格划分;分区域进行局部重聚焦,避免了因电磁波衰减导致成像结果中出现强目标掩盖弱目标的现象,并且球坐标形式的网格划分和局部成像大大缩减了算法耗时。通过仿真分析与实验验证,该文提出的系统校准方法能有效补偿系统误差,快速重聚焦算法可以实现墙后人体多目标三维定位,各维度定位精度优于10 cm,计算效率相对其余算法提升了5倍左右。从目标检测概率方面,所提算法相比其余算法不会出现弱目标的漏检。 展开更多
关键词 超宽带穿墙雷达 调频连续波 闭环干涉校准 三维墙体补偿 快速重聚焦
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分布式无线组网超宽带穿墙雷达系统设计与联合定位
2
作者 刘新 朱海滨 +6 位作者 刘宗强 薛长虎 穆雅鑫 渠晓东 叶盛波 夏正欢 方广有 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期747-760,共14页
单发单收穿墙雷达具备便携、系统简单、可独立工作等优势,但难以实现目标二维定位与跟踪。该文基于便携式单发单收雷达设计了一套分布式无线组网穿墙雷达系统,同时提出了一种目标联合定位方法,能够兼顾系统便携、低成本和目标二维信息... 单发单收穿墙雷达具备便携、系统简单、可独立工作等优势,但难以实现目标二维定位与跟踪。该文基于便携式单发单收雷达设计了一套分布式无线组网穿墙雷达系统,同时提出了一种目标联合定位方法,能够兼顾系统便携、低成本和目标二维信息估计。首先,设计了基于互补格雷码发射波形的超宽带雷达系统,解决了同频段多台雷达同时工作互相干扰的问题;分布式无线组网超宽带穿墙雷达系统包括3个雷达节点,并通过无线模块与数据处理中心通信。其次,提出了一种基于行为认知理论和模板匹配相结合的数据同步方法,通过识别各雷达数据中的相同运动状态来解决无线组网雷达慢时同步问题,摆脱了传统同步方法对硬件的苛刻要求。最后,提出基于Levenberg-Marquardt(L-M)最优化算法的雷达位置自估计和目标位置求解方法,实现了无先验雷达节点位置信息下的目标快速定位与跟踪。通过仿真分析与实验验证,该文设计的无线组网雷达系统可以实现目标二维定位与实时跟踪,雷达自身位置的估计精度优于0.06 m,对运动人体目标定位精度优于0.62 m。 展开更多
关键词 超宽带穿墙雷达 分布式组网 无线组网 数据同步 联合定位
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超宽带穿墙雷达天线的设计
3
作者 杨志涛 王学田 高洪民 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第A01期95-98,共4页
本文设计了一种工作在1～3GHz频段收发一体化的超宽带穿墙雷达天线。该天线以印刷平面单极天线为出发点,采用易于加工的共面波导进行馈电,更有利于实现宽带的阻抗匹配。合理选择了介电常数为10.2的Arlon(AD1000)介质基板材料,设计主辐... 本文设计了一种工作在1～3GHz频段收发一体化的超宽带穿墙雷达天线。该天线以印刷平面单极天线为出发点,采用易于加工的共面波导进行馈电,更有利于实现宽带的阻抗匹配。合理选择了介电常数为10.2的Arlon(AD1000)介质基板材料,设计主辐射贴片结构为正三角形,引入金属地协同辐射结构进一步提高天线的整体辐射性能,天线的总体尺寸为72mm×43mm×3mm。仿真与测试结果表明,在1.12～3GHz的带宽内驻波比小于3,半功率波束宽度大于100?,且方向图的一致性较好。 展开更多
关键词 超宽带穿墙雷达天线 共面波导 收发一体 高波束宽度
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组合字典下超宽带穿墙雷达自适应稀疏成像方法 被引量：10
4
作者 晋良念 申文婷 +1 位作者 钱玉彬 欧阳缮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1047-1054,共8页
针对现有超宽带穿墙雷达稀疏成像算法大多只采用点目标稀疏基表示模型和稀疏优化的正则化参数不能被自适应调整以及目标位置不在划分网格上带来虚假像的问题,该文提出一种基于贝叶斯证据框架的自适应稀疏成像方法。该方法首先利用组合... 针对现有超宽带穿墙雷达稀疏成像算法大多只采用点目标稀疏基表示模型和稀疏优化的正则化参数不能被自适应调整以及目标位置不在划分网格上带来虚假像的问题,该文提出一种基于贝叶斯证据框架的自适应稀疏成像方法。该方法首先利用组合字典独立稀疏表示场景中的点目标和扩展目标,然后在建立的偏离网格稀疏表示模型的基础上分层最大化各参数的似然函数,用第1层推理结合共轭梯度算法估计组合字典的各稀疏表示系数,用第2层推理估计正则化参数和目标的偏离网格量,最终通过迭代优化参数的设置得到问题的求解。仿真和实验结果表明,该方法不仅同时自适应增强穿墙场景中的点目标和扩展目标,还消除了偏离网格目标引起的虚假像。 展开更多
关键词 超宽带穿墙雷达稀疏成像 组合字典 证据框架 参数自适应调整
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用于超宽带穿墙雷达的窄脉冲产生技术 被引量：6
5
作者 黄堂森 《电子科技》 2007年第2期23-24,28,共3页
用于超宽带穿墙雷达的脉冲产生技术是一种无载波极窄脉冲产生技术,在无线电通信领域有着广阔的应用前景。提出了使用延时芯片和ECL门产生极窄脉冲的方法,并对其产生原理做了理论分析。设计了原理框图和电路图,最后给出并分析了试验结果。
关键词 超宽带穿墙雷达 窄脉冲 延时芯片 ECL门
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自适应滤波器在超宽带穿墙雷达中的应用研究
6
作者 吴建斌 凌毓涛 +1 位作者 吴建平 王振亚 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第16期202-205,共4页
作为一种新型探测和定位墙后人体目标的方法,超宽带穿墙雷达在军事和民用多个领域得到了广泛的应用。由于目标信号经常被强背景噪声所淹没,为实现动目标检测,需寻求一种有效的背景相消方法以凸显动目标信号,提高动目标检测和定位的精度... 作为一种新型探测和定位墙后人体目标的方法,超宽带穿墙雷达在军事和民用多个领域得到了广泛的应用。由于目标信号经常被强背景噪声所淹没,为实现动目标检测,需寻求一种有效的背景相消方法以凸显动目标信号,提高动目标检测和定位的精度。在研究回波信号特点的基础上,考虑到无限冲击响应(IIR)滤波器和自适应滤波器的优点,提出采用基于IIR的自适应滤波器背景噪声相消的方法,抑制回波信号中的噪声。为验证方法的有效性,采用该方法对利用SIR20雷达收集的实测数据进行了相关处理。从结果看,该方法能有效抑制背景噪声,凸显目标信号,为目标的检测和定位奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 超宽带穿墙雷达 自适应 无线冲击响应 INFINITE IMPULSE Response(IIR)
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用于超宽带穿墙雷达的窄脉冲产生技术
7
作者 黄堂森 《广西通信技术》 2007年第2期43-45,共3页
用于超宽带穿墙雷达的脉冲产生技术是一种无载波极窄脉冲产生技术,在无线电通信领域有着广阔的应用前景。提出了使用延时芯片和ECL门产生极窄脉冲的方法,并对其产生原理做了理论分析。设计了原理框图和电路图,最后给出并分析了试验结果。
关键词 超宽带穿墙雷达 窄脉冲 延时芯片 ECL门
原文传递
超宽带穿墙探测雷达的运动目标检测技术 被引量：9
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作者 宋华 李禹 《电讯技术》 北大核心 2004年第6期133-137,共5页
提出了利用低频超宽带(UWB)脉冲信号实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达(UWB-TWDR)的运动目标回波信号模型,并基于运动目标回波信号的相关性,利用相干叠加原理对多次观测的结果实现运动目标的检测。最后通过具体的穿透混凝土... 提出了利用低频超宽带(UWB)脉冲信号实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达(UWB-TWDR)的运动目标回波信号模型,并基于运动目标回波信号的相关性,利用相干叠加原理对多次观测的结果实现运动目标的检测。最后通过具体的穿透混凝土砖块墙壁实测实验验证了上述设想和算法。 展开更多
关键词 宽带穿墙探测雷达 相关叠加 运动目标检测
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