建筑物透视雷达人体成像跟踪技术研究

发布时间：2017-05-08 20:02

  本文关键词：建筑物透视雷达人体成像跟踪技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以建筑物透视雷达系统为基础的人体成像跟踪技术,可以实现隔墙获取建筑物内运动人体目标的图像和位置分布信息,辅助提升建筑物透视感知能力,为反恐侦察监视、灾难救援、执法抓捕等行动人员提供了重要的情报监控参考信息。本文主要围绕杂波预处理方法、多层墙体穿透聚焦延时计算和封闭空间运动人体跟踪等几个关键技术展开讨论,具体工作如下:1、建立了建筑物透视雷达回波模型,分析了回波的主要成分,研究了建筑物透视雷达系统主要信号处理流程。2、针对回波中墙体强固定杂波干扰问题,研究了墙体固定杂波相对实用的抑制方法,处理了相应的实测数据;针对回波中规律性多径杂波干扰问题,提出了多径杂波在距离向上的抑制方法,实测数据处理结果验证了算法的有效性;研究了建筑物透视雷达的成像算法,并分析了墙体参数对人体成像的影响。3、成像时针对多层墙体引起更加严重的散焦和目标位置偏移问题,提出了五种情况下的聚焦延时计算算法。其中详细研究了两层墙体具有相同和不同相对介电常数的聚焦延时计算方法;针对折射定律法计算复杂的问题,提出了基于迭代求解入射角的折射定律多层墙体聚焦延时计算方法,简化了折射定律法计算的复杂度;针对非均匀墙体的复杂计算问题,建立了非均匀墙体计算模型,提出了基于遍历搜索求解入射角的非均匀墙体聚焦延时计算方法,完成了非均匀墙体情况下的计算;针对实际情况中未知墙体参数的多层墙体聚焦延时计算问题,提出了自聚焦多层墙体聚焦延时计算方法,处理实测数据得到了良好的效果。4、跟踪时针对封闭空间运动人体机动性强的问题,首先建立了人体目标的运动模型,然后研究了适用于运动人体目标的交互多模型卡尔曼滤波算法,采用最近邻域简化联合概率数据互联方法来解决点迹争夺和航迹分叉等问题,研究了航迹管理方法有效地减少了虚假航迹的产生,最后通过仿真数据和实测数据验证了算法的有效性和适用性,解决了机动人体目标跟踪问题。本文针对建筑物透视雷达人体成像跟踪技术展开深入研究,结合相关理论和实际工程应用,研究了杂波预处理、多层墙体聚焦延时计算和封闭空间运动人体跟踪等问题,为建筑物透视探测技术的应用和后续发展奠定了基础。
【关键词】：建筑物透视雷达 杂波预处理 聚焦延时计算 人体跟踪
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-14
• 1.2.1 杂波处理算法11-13
• 1.2.2 建筑物透视雷达成像算法13-14
• 1.2.3 运动人体跟踪算法14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 第二章 建筑物透视雷达杂波预处理与人体成像分析16-33
• 2.1 建筑物透视雷达回波模型17-19
• 2.2 杂波预处理方法19-26
• 2.2.1 墙体固定杂波抑制方法19-22
• 2.2.2 多径杂波距离向抑制方法22-26
• 2.3 建筑物透视雷达人体成像分析26-32
• 2.3.1 后向投影成像基本原理26-28
• 2.3.2 墙体参数影响分析28-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 多层墙体穿透聚焦延时计算算法研究33-62
• 3.1 基于相同相对介电常数的多层墙体聚焦延时计算算法33-38
• 3.1.1 算法内容33-36
• 3.1.2 仿真验证36-38
• 3.2 基于不同相对介电常数的多层墙体聚焦延时计算算法38-43
• 3.2.1 算法内容38-42
• 3.2.2 仿真验证42-43
• 3.3 基于折射定律的多层墙体聚焦延时计算算法43-49
• 3.3.1 算法内容43-47
• 3.3.2 仿真验证47-49
• 3.4 基于非均匀墙体模型的多层墙体聚焦延时计算算法49-55
• 3.4.1 算法内容49-53
• 3.4.2 仿真验证53-55
• 3.5 基于未知墙体参数的多层墙体聚焦延时计算算法55-61
• 3.5.1 算法内容55-58
• 3.5.2 仿真验证58-59
• 3.5.3 实测验证59-61
• 3.6 本章小结61-62
• 第四章 封闭空间运动目标跟踪技术研究62-84
• 4.1 建立封闭空间人体运动模型62-68
• 4.2 交互多模型的卡尔曼滤波方法68-72
• 4.3 点迹-航迹关联方法72-73
• 4.4 航迹管理方法73-77
• 4.5 结果验证77-83
• 4.5.1 仿真结果77-79
• 4.5.2 实测结果79-83
• 4.6 本章小结83-84
• 第五章结束语84-86
• 5.1 全文总结84-85
• 5.2 工作展望85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-91
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果91-92

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本文编号：351753