非接触式生命体征监测系统的雷达布阵优化设计

发布时间：2019-11-05 12:37

【摘要】：非接触式生命体征监测技术顾名思义是一种在不接触人体的情况下对被测人的一系列生命体征参数进行实时监测的探测技术。目前,国内外科学家的研究热点是应用雷达技术来解决非接触式生命体征监测的各项难题,其中一项待解决的问题是雷达的阵列优化设计,以求能够以最经济简便的雷达阵型来取得旁瓣电平最大程度的降低,从而提高雷达系统的性能。本论文从这一角度出发,并秉承着创新意识,在非接触式生命体征监测这个大背景下选取了业内与非接触式生命体征理论结合研究相对较少的虚拟孔径雷达中的两种雷达体制：基于时间积累的虚拟孔径雷达(下称时间积累雷达)及MIMO雷达作为布阵优化设计的目标雷达,并选取了智能算法中应用不多但性能更好的粒子群和差分进化算法作为工具算法,对一维雷达阵列以及研究较少的二维阵列进行了一系列仿真设计。本论文针对非接触式生命体征监测系统的雷达布阵优化展开相关研究,其主要工作如下：1.介绍了智能优化算法包括粒子群算法与差分进化算法以及它们的衍生算法的原理及算法流程图；2.介绍了时间积累雷达与MIMO雷达的原理及方向图公式；对时间积累雷达和MIMO雷达结合智能优化算法知识进行了一维阵列优化问题的建模,并运用MATLAB进行了多次仿真取平均值并进行了对比分析；3.对时间积累雷达和MIMO雷达结合智能优化算法知识进行了二维阵列优化问题的建模,对方阵、三角阵、圆阵、稀疏阵等四种二维阵列进行了多次MATLAB仿真实验取平均值,对最后的优化结果进行了不同阵型、不同算法、不同雷达的比较分析；4.选取在众多阵型及雷达系统组合中有最优峰值旁瓣电平的二维稀疏阵MIMO雷达采用二进制粒子群算法及调制差分进化算法进行了参数分析,设置了不同参数组合进行多次MATLAB仿真实验取平均值,并对结果进行了分析。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN959

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