基于毫米波雷达的身份识别和行为感知

发布时间：2023-02-27 09:12

　　发展远程健康监护系统可以有效地缓解人口老龄化的压力。人体定位、运动状态估计和身份识别是远程健康监护的三个关键要素。在现有的日常活动监测技术中,雷达作为无线感知的设备与其他设备相比,具有无接触、不泄露隐私、不受光线影响、远距离、精度和分辨率更高的特点。本文主要研究和实现一个基于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达的人体定位、运动状态估计和身份识别的系统。人体定位和运动状态估计的挑战来源于环境中噪声的干扰,包括静态物体和动态物体的干扰。本文对FMCW雷达的中频信号通过傅里叶变换得到距离-速度频谱图、距离-角度频谱图,通过静态消除算法消除静态物体的干扰,利用目标检测算法和多目标追踪获取多个物体的轨迹和相应的速度。根据机械振动的物体速度较大但位置不变的特点消除像空调、风扇、摆动的树叶的干扰。根据人的位置信息蕴含着运动状态这一特点进行简单的无人、运动、静止三种运动状态估计,准确率达到82.7%。身份识别利用短时傅里叶变换对中频信号处理得到了能够反应人的步态特征的微多普勒频谱图。本文对人的步态特征进行了分析,并且使用了人工提取特征和利用...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 人体定位和动作识别研究现状
        1.2.2 身份识别研究现状
        1.2.3 相关工作总结
    1.3 主要研究内容
第2章 毫米波雷达的基础理论
    2.1 引言
    2.2 调频连续波信号模型
    2.3 调频连续波信号定位原理
    2.4 本章小结
第3章 基于毫米波雷达的行为感知
    3.1 引言
    3.2 提取点云
        3.2.1 位置和速度的估计
        3.2.2 目标检测
    3.3 轨迹追踪
    3.4 运动状态估计
    3.5 实验评估
    3.6 本章小结
第4章 身份识别算法
    4.1 引言
    4.2 数据预处理
        4.2.1 微多普勒效应
        4.2.2 微多普勒频谱图生成算法
        4.2.3 特征提取
    4.3 数据仿真
    4.4 开放环境下的识别问题
    4.5 实验评估
        4.5.1 数据收集
        4.5.2 结果对比和分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3751069