基于毫米波雷达的周界入侵检测技术研究

发布时间：2020-08-02 21:09

【摘要】：随着人们生活品质提高,安防意识也逐步增强,特别是对于重要区域的入侵检测需求更加迫切。传统的入侵检测手段存在诸多弊端和漏洞,而毫米波雷达拥有重量轻、体积小、分辨率高、全天候工作、抗干扰能力强等特点,在入侵检测领域有着广泛的应用前景。本文针对毫米波雷达入侵检测应用,开展了如下几个研究工作:(1)介绍了毫米波雷达系统结构,对脉冲雷达信号模型和连续波信号模型进行分析,给出了脉冲信号和连续波信号的模糊函数;介绍了脉冲信号和连续波信号运动参数估计以及多目标分辨原理,并分别进行了仿真实验。(2)针对变周期三角波的虚假目标以及计算量大的弊端,使用短周期线性调频信号二维快速傅里叶变换(Two-Dimensional Fast Fourier Transform,2D-FFT)方案实现低速入侵多目标分辨,分析了二维FFT方案的性能,并对该方案进行仿真实验验证。(3)针对不规则周界场景,设计了一种周界线标定方法,该方法实施简单、精确度高。并提出了一种判定是否发生入侵的准则,能够根据目标当前信息预测入侵目标的运动方向。(4)完成入侵检测算法的工程实现,并利用毫米波雷达在真实场景下验证入侵检测算法性能。
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.08;TN957.51
【图文】：

框图,雷达,基本结构,框图

ＰＷ为脉冲宽度，ＰＲＩ为脉冲间隔，ｒ，、：＾为两个反射目标引起的时延。逡逑２．１．２脉冲信号的模糊函数逡逑雷达模糊函数是时延和多普勒频率的二维函数，表示匹配滤波器的输出，它逡逑反应了目标距离和速度产生的影响，可用来表征目标距离和速度的分辨特性逡逑［２７］，［２８］。分辨能力表示在两个及以上目标环境下，雷达区分多个目标的能力。模逡逑糊函数由信号特性与匹配滤波器决定，与测量目标和场景无关。模糊函数在逡逑0：，＿／；）处的值代表了特定距离和速度的目标回波。逡逑雷达的模糊函数常被用做研宄不同雷达波形的理论依据和工具，它使不同波逡逑形是否适用于特定场景变得一目了然，它也被用于研宄雷达波形的距离和多普勒逡逑分辨率。以模糊函数绘制的关于时延和多普勒频率的三维图形被称为雷达模糊图。逡逑本文也将针对周界入侵检测这一特定场景，使用模糊函数分析不同波形是否适用逡逑

模型图,PD雷达,模型,模糊函数

模糊函数,确切表达,单脉冲,切面图

｜ｊ（ｒ；０）｜２＝ｊ＾ｌ－ｔｌｊ邋，｜ｒ｜＜Ｔ逦（２－９）逡逑于是可得零多普勒模糊函数切面如图２－４所示，沿着时延轴的零多普勒切面的扩逡逑展范围在－ｒ和ｒ之间，因此要分辨出两个目标，两个目标之间的时延差应该相逡逑差至少为Ｔｓ。逡逑Ｔ＝３ｓ逡逑１ｆ逦＾￣＾逡逑０．８邋＇邋／邋＼邋？逡逑毅０．６，逦／逦＼逦？逡逑｜邋／邋＼逡逑°＇２＇逦／逦＼逡逑／逦Ｙ：邋４．９３ｅ－３２逡逑0邋Ｌ——【逦：逦：＿＞邋■￡—逡逑－４逦－２逦０逦２逦４逡逑延时／ｓ逡逑图２－４单脉冲零多普勒模糊函数逡逑类似地，模糊函数在多普勒频率轴的切面可以由！？邋＝邋０得到，确切表达式为逡逑＼ｚ＾ｆｄｆ４＾￣Ａ逦（２－１０）逡逑Ｖ邋ｎＴＪｄ邋）逡逑于是可得零时延模糊函数切面如图２－５所示，切面具有（ｓｉｎｘ／ｘ）２形状，范围从逡逑１４逡逑

【参考文献】