调频连续波雷达

摘要： 为了进一步提高调频连续波(FMCW)雷达自适应提取生命信号能力,通过提高距离分辨率提取被测目标位置距离维处的人体生命信号,利用改进的快速互补集合经验模态分解(IFCEEMD)对生命信号分解,从分解得到的若干个固有模态函数(IMFs)中利用筛选准则分离出呼吸、心跳信号。实验结果表明,所提出的方法能够快速、准确地提取出不同呼吸状态下的呼吸频率和心跳频率,并且有效地消除人体身体随机抖动带来的干扰。

摘要： 针对微多普勒特征识别人体动作的局限性,基于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达采用深度学习方法对人体动作识别,提出了一种特征融合卷积神经网络结构。利用FMCW雷达采样的人体动作回波数据分别构建出时间-距离特征和微多普勒特征图,将这两种特征图作为输入数据分别经由输入层进入卷积层,经Batch Normalization层、ReLU激活函数和最大池化层计算之后完成特征降维,然后对两种降维后的特征进行融合,融合后的特征图再经过卷积层和池化层计算获得更深层次的特征,最后经过两个全连接层,在输出层完成人体动作识别。采用英国格拉斯哥大学公开的数据集进行10折交叉验证,实验结果显示,与单一特征域的识别准确率相比,采用两种特征融合的结构进行人体动作识别的准确率提升了1%,验证了该模型的有效性。

摘要： 针对生命探测雷达心跳信号能量微弱难于准确提取的问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的调频连续波雷达生命信号提取算法。该算法首先利用距离维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)获得距离剖面图,然后通过最大方差法得到目标所在距离门,接着对低通滤波后的相位信号使用VMD进行分离,并采用模态判别准则对生命信号进行重构,最后对重构信号进行FFT得到呼吸和心跳频率。雷达实测结果表明,相比于应用聚类经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD),所提生命信号提取算法能够有效抑制雷达回波中的呼吸谐波和噪声,更加准确有效地提取生命体征信号。

摘要： 随着高级驾驶辅助系统的发展,毫米波雷达被广泛应用于汽车上,但随着道路上雷达的增多,雷达抗干扰也成为一个研究热点。线性调频连续波雷达之间的相互干扰可以分为交叉干扰和平行干扰,交叉干扰会使得本地噪声增加,降低目标的信噪比进而影响目标检测,平行干扰会产生虚假目标,但是出现的概率比较小。为了解决交叉干扰带来的影响,提出了经验模态分解和自回归模型相结合的干扰抑制方法。首先将含有干扰的回波信号进行经验模态分解,通过本征模态函数的自相关函数能量找出有用信号主导的模态和干扰信号主导的模态。其次对干扰信号主导的模态采用阈值法进行干扰点检测,并采用自回归模型的方法对干扰点的值进行恢复。最后将所有的模态加起来得到干扰抑制后的信号。实验结果显示,该方法能有效地降低频域噪声基底提高目标的信噪比。

摘要： 南极冰盖的密度-深度数据是建立高精度表面物质平衡模型时的关键参数。该文提出一种基于调频连续波(FMCW)雷达的冰盖密度和介电常数反演算法。该算法首先利用剥层反演法初步反演密度剖面,然后利用反演的密度和冰盖密实化经验公式建立密度剖面模型,最后通过优化算法寻找最优密度模型参数,从而达到校准密度的目的。基于理论冰盖模型和实测雷达数据的实验结果验证了算法的有效性。

摘要： 文章提出一种基于调频连续波雷达(FMCW)的双通道卷积神经网络(CNN)手势识别方法。首先利用FMCW雷达分别对不同手势动作进行探测,收集到回波数据,然后对原始回波数据进行预处理,获取两个接收通道手势动作的时频谱。最后将生成的图像输入到双通道CNN中,进行手势特征提取和特征融合。实验结果表明,基于一个发射通道二个接收通道的FMCW雷达对设计的八种手势动作的分类正确率为95.87%,比单个接收通道的手势识别准确率提高了约5%。

摘要： 随着高级驾驶辅助系统的发展,毫米波雷达被广泛应用于汽车上,但随着道路上的雷达越来越多,雷达抗干扰也成为一个研究热点。线性调频连续波雷达之间的相互干扰可以分为交叉干扰和平行干扰,交叉干扰会使得本地噪声增加,降低目标的信噪比进而影响目标检测,平行干扰会产生虚假目标,但是出现的概率比较小。为了解决交叉干扰带来的影响,提出了自适应阈值和自回归模型相结合的方法,首先使用自适应阈值进行干扰检测,然后应用自回归模型恢复干扰点的采样值。仿真结果显示,上述方法在提高目标信噪比的同时也能够降低旁瓣的影响,并且在多干扰源情况下依然能够起到良好的干扰抑制效果。

摘要： 提出一种基于毫米波雷达的人体呼吸心跳测量方法,可用于检测航天员的呼吸心跳。通过发射57.5~63.5 GHz频段的线性调频连续波,采集人体胸腔表面反射的雷达回波,经过混频和低通滤波后采样,得到包含呼吸心跳微动信息的中频采样数据。通过对中频采样数据做快速傅里叶变换,确定人体胸腔相对雷达的径向距离,进一步提取胸腔位置对应的相位信号。然后采用一种改进的相位差分增强方法,抑制相位信号中呼吸谐波对心跳信号提取的干扰和低频噪声对呼吸信号提取的干扰。最后采用高斯平滑滤波方法从相位信号中提取无波形失真的呼吸信号,并采用低阶有限冲激响应(FIR)滤波器从相位信号中提取无速率失真的心跳信号。此外,对呼吸、心跳信号采用时域寻峰算法计算呼吸率和心率。实验结果表明:此方法对人体呼吸信号和心跳信号测量的准确性高、鲁棒性强。

摘要： 对旋翼无人机的精细化特性分析是提高雷达对“低慢小”目标分类和识别能力的关键。从目标距离-方位二维雷达成像的角度出发,利用K波段和太赫兹两个波段的调频连续波(FMCW)雷达,实现对旋翼无人机目标的滑轨成像。首先,建立了雷达滑轨成像的信号处理模型,给出了回波距离-方位二维聚焦的实现方法。其次,从雷达波段、调制带宽、扫频周期、滑轨长度、成像时间等多个角度分析和比较雷达成像性能的影响因素。最后,选取三种不同尺寸的典型旋翼无人机,利用两个波段FMCW雷达开展成像实验。实测数据分析表明:无人机在静止状态下,成像散射点能够较为精确地反映目标的物理结构;悬停状态受旋翼转动的影响,回波幅度增强,在距离和方位向能量发散程度与叶片长度和转速有关,并表现明显的微动特性,利用旋翼对无人机主体运动的调制和扰动特性,可用于后续的目标分类和识别。

摘要： 为实现在复杂多样的环境下人体姿势的识别,该文提出一种基于调频连续波(FMCW)雷达的多维信息特征融合的人体姿势识别方法。该方法通过对FMCW雷达原始信号进行3维快速傅里叶变换得到目标距离、速度和角度的多维信息,在采用具有噪声的基于密度的聚类算法(DBSCAN)和Hampel滤波算法解决运动范围内动态或静态目标的噪声干扰后使用卷积神经网络对多维信息进行特征提取,然后利用低秩多模态融合网络(LMF)充分融合多维信息的特征,并通过域鉴别器进一步获得与环境无关的特征,最终使用活动识别器获得姿势识别结果。为了实用性,在边缘计算平台上搭载预先设计的算法和训练好的网络模型进行实验验证。实验结果表明,在复杂的环境下该方法的识别精度可达到91.5%。

摘要： 本文介绍了一种基于锁相环的调频连续波雷达信号源设计方案.首先介绍锁相环的组成,建立相应数学模型.之后分析了两个重要环路参数:相位噪声和杂散,得到最佳环路带宽所需条件,并给出抑制杂散的方法.在设计中对相噪和杂散进行了预算和仿真,完成了相关电路的设计.最后给出电路设计和调试中的相关注意事项.测试结果表明,系统在9.05GHz～10.15GHz相位噪声优于-100dBc/Hz@100KHz,杂散抑制优于-86dBc,输出功率8dBm,验证了该方案的可行性.

摘要： 工作于24GHz附近频段的汽车雷达在汽车自适应巡航控制中有着重要应用。本文对24GHz频段的调频连续波雷达进行系统分析,并在ADS软件下进行建模和仿真,最终实现了一个可以检测80m距离行人的调频连续波雷达系统.该系统可以指导接下来的电路设计,以最终实现在CMOS工艺下的汽车雷达芯片.

摘要： 直升机载调频连续波雷达系统采用正馈的极化扭转式卡塞格伦天线形式，收发天线共用，并要求天线电压驻波比小于1.06。在保证天线其余指标性能几乎不恶化的情况下，本文采用射频对消技术，将抛物面引起的反射波与馈源内不连续性引起的反射波反相叠加，控制幅度，使其相互抵消，实现了正馈极化扭转式卡塞格伦天线的极低电压驻波比。天线的仿真分析和实验结果一致，均满足指标要求。表明采用射频对消技术后，正馈极化扭转式卡塞格伦天线也能满足单天线调频连续波雷达系统的指标要求。

摘要： 调频连续波雷达的低发射功率使其具有低截获、隐蔽性好、抗反辐射导弹能力强的特点.提出了一种利用三角波调制调频连续波进行地面高速运动目标检测的新方法,根据三角波调制调频连续波正、负调频导致动目标成像结果在径向反向移动的特点,通过对正、负调频信号分别成像,在补偿了载机平台的连续运动以及正、负调频信号之间的时间差对图像的影响后,将两幅图像作犇犘犆犃处理,检测出高速动目标.当检测出动目标后,进一步提取出两幅图中的动目标图像,将动目标图像作相关处理,估算出动目标成像结果的径向移动量,解算出动目标的径向速度,完成对动目标的真实定位.仿真数据的处理结果验证了本文方法的有效性。

摘要： 本文介绍了一种新型调频连续波雷达T/R组件自动测试技术的技术方案与内部测试模块设计,这种测试技术具有操作方便,测试准确快速,体积小,成本低的特点,在T/R组件研制与批量生产中有着广泛的应用.

摘要： 在近程线性调频连续波(LFMCW)探测系统中,对于测距精度的要求非常高.本文研究了一种提高测距精度的算法,对LFMCW雷达接收到的差频信号FFT变换,得到差频频率粗略估计.采用ZFFT对频谱主瓣细化,通过峰值谱线及相邻谱线估计实际峰值谱线的位置,提高测距的精度.实验结果表明:该算法的测距精度优于直接FFT算法精度,在不增加带宽以及算法复杂度的前提下,提高LFMCW探测的测距精度.

摘要： 在近程线性调频连续波(LFMCW)探测系统中,对于测距精度的要求非常高.本文研究了一种提高测距精度的算法,对LFMCW雷达接收到的差频信号FFT变换,得到差频频率粗略估计.采用ZFFT对频谱主瓣细化,通过峰值谱线及相邻谱线估计实际峰值谱线的位置,提高测距的精度.实验结果表明:该算法的测距精度优于直接FFT算法精度,在不增加带宽以及算法复杂度的前提下,提高LFMCW探测的测距精度.

摘要： 在近程线性调频连续波(LFMCW)探测系统中,对于测距精度的要求非常高.本文研究了一种提高测距精度的算法,对LFMCW雷达接收到的差频信号FFT变换,得到差频频率粗略估计.采用ZFFT对频谱主瓣细化,通过峰值谱线及相邻谱线估计实际峰值谱线的位置,提高测距的精度.实验结果表明:该算法的测距精度优于直接FFT算法精度,在不增加带宽以及算法复杂度的前提下,提高LFMCW探测的测距精度.

摘要： 在近程线性调频连续波(LFMCW)探测系统中,对于测距精度的要求非常高.本文研究了一种提高测距精度的算法,对LFMCW雷达接收到的差频信号FFT变换,得到差频频率粗略估计.采用ZFFT对频谱主瓣细化,通过峰值谱线及相邻谱线估计实际峰值谱线的位置,提高测距的精度.实验结果表明:该算法的测距精度优于直接FFT算法精度,在不增加带宽以及算法复杂度的前提下,提高LFMCW探测的测距精度.

摘要： 在近程线性调频连续波(LFMCW)探测系统中,对于测距精度的要求非常高.本文研究了一种提高测距精度的算法,对LFMCW雷达接收到的差频信号FFT变换,得到差频频率粗略估计.采用ZFFT对频谱主瓣细化,通过峰值谱线及相邻谱线估计实际峰值谱线的位置,提高测距的精度.实验结果表明:该算法的测距精度优于直接FFT算法精度,在不增加带宽以及算法复杂度的前提下,提高LFMCW探测的测距精度.

摘要： 本发明提供一种基于调频连续波毫米波雷达的睡眠监控方法、装置和雷达系统，该方法包括通过调频连续波毫米波雷达采集无人状态下目标空间的第一反射信号和在有人状态下目标空间的第二反射信号。将第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一混频信号和第二混频信号；其中，本振信号为调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号。根据第一混频信号和第二混频信号，获取目标人物的呼吸频率、心跳频率和翻身信息。本发明通过对发送信号和接收信号混频的方式提取检测信号，电路设计简单、硬件消耗资源少、节省成本。

摘要： 公开了一种车辆、用于车辆的雷达系统和检测对象的参数的方法。雷达系统包括基础雷达和变频器。基础雷达生成第一频率范围内的第一频率源信号，并接收第一频率范围内的第一频率反射信号。基础雷达被配置成从第一频率反射信号确定对象的参数。变频器被配置成将第一频率源信号转换成第二频率范围内的第二频率源信号，并将第二频率范围内的第二频率反射信号转换成第一频率反射信号。

摘要： 本发明提供一种基于调频连续波毫米波雷达的睡眠监控方法、装置和雷达系统，该方法包括通过调频连续波毫米波雷达采集无人状态下目标空间的第一反射信号和在有人状态下目标空间的第二反射信号。将第一反射信号和所述第二反射信号分别与本振信号进行混频以获取第一混频信号和第二混频信号；其中，本振信号为调频连续波毫米波雷达自产生的一个时刻与发射信号同频率的信号。根据第一混频信号和第二混频信号，获取目标人物的呼吸频率、心跳频率和翻身信息。本发明通过对发送信号和接收信号混频的方式提取检测信号，电路设计简单、硬件消耗资源少、节省成本。

摘要： 本发明提供一种应用于调频连续波激光雷达的多通道调频光源，包括：调制器、分光单元、1×2分束器、探测器、光源单元、耦合光学系统以及多通道光放大器。本发明利用集成在同一光芯片上的单个调制器和分光单元实现多通道输出，且在实现多通道输出的前提下同时简化系统的调试和降低物料成本；本发明的结构设计在实现快速频率调制的同时，还可保证窄线宽和大功率出光；集成度高，稳定性好，体积和重量也更小。在未来面向消费电子、工业机器人等领域推广时，本发明所提供的设计将更具优势。

摘要： 一种相干激光雷达系统，包括：分别输出第一连续波和第二连续波的第一光源和第二光源，以及分别调制第一连续波和第二连续波的频率以分别提供第一调频连续波(FMCW)信号和第二FMCW信号的第一调制器和第二调制器。该系统还包括：合束器，合束器用于将第一FMCW信号和第二FMCW信号组合为组合FMCW信号，以及一个或多个孔径透镜，孔径透镜用于传输从组合FMCW信号获得的输出信号，并获取由目标反射输出信号而产生的返回信号。

摘要： 本发明属于几何量测量技术领域，具体涉及一种调频连续波激光雷达调频非线性高精度实时校正方法。可调谐激光器发出的连续调频激光入射到第一耦合器分成两束激光，第一束激光入射到第二耦合器分为两束光，其中一束入射到光环形器，经光环形器出射的激光照射目标，经目标反射入射至光环形器，经光环形器出射的光形成干涉测量光路的信号光，另一束为干涉测量光路的参考光；干涉测量光路的参考光和干涉测量光路的信号光经第三耦合器合束之后入射到第一探测器形成拍频信号；第一耦合器分出的第二束激光为校正光，入射到第二探测器，飞秒光学频率梳和校正光经第四耦合器合束之后入射到第二探测器形成拍频信号。本发明能够提高激光雷达的测距准确性。

摘要： 本发明公开一种基于连续波雷达传感信号及调频连续波雷达传感信号的周边环境检测方法及装置。基于调频连续波雷达传感信号及连续波雷达传感信号的目标探测方法可以包括：雷达传输用于探测目标的连续波雷达传感信号，接收作为对于所述连续波雷达传感信号的应答的第一应答信号的步骤；雷达传输用于探测目标的调频连续波雷达传感信号，接收作为对于调频连续波雷达传感信号的应答的第二应答信号的步骤；雷达对第一应答信号及第二应答信号进行信号处理来生成关于差频信号的频谱的步骤；以及雷达根据关于差频信号的频谱来探测目标的步骤。

摘要： 调频连续波雷达装置和利用其连续波的对象检测方法。本文公开了一种调频连续波(FMCW)雷达装置，包括：连续波(CW)信号发生器，其被配置为生成发送(Tx)CW信号；射频(RF)发送器，其被配置为通过Tx天线发送所生成的Tx CW信号作为RF信号；RF接收器，其被配置为在所述Tx CW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，其被配置为利用所述Tx CW信号与所述反射的CW信号之间的频率差提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，其被配置为控制所述RF发送器发送所述Tx CW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述Tx CW信号作为具有横条波形的信号预定的时间。

摘要： 本发明公开一种基于连续波雷达传感信号及调频连续波雷达传感信号的周边环境检测方法及装置。基于调频连续波雷达传感信号及连续波雷达传感信号的目标探测方法可以包括：雷达传输用于探测目标的连续波雷达传感信号，接收作为对于所述连续波雷达传感信号的应答的第一应答信号的步骤；雷达传输用于探测目标的调频连续波雷达传感信号，接收作为对于调频连续波雷达传感信号的应答的第二应答信号的步骤；雷达对第一应答信号及第二应答信号进行信号处理来生成关于差频信号的频谱的步骤；以及雷达根据关于差频信号的频谱来探测目标的步骤。

摘要： 调频连续波雷达装置和利用其连续波的对象检测方法。本文公开了一种调频连续波(FMCW)雷达装置，包括：连续波(CW)信号发生器，其被配置为生成发送(Tx)CW信号；射频(RF)发送器，其被配置为通过Tx天线发送所生成的Tx CW信号作为RF信号；RF接收器，其被配置为在所述Tx CW信号被发送之后接收从前方对象反射和返回的反射的CW信号；目标检测器，其被配置为利用所述Tx CW信号与所述反射的CW信号之间的频率差提取速度和角度，并且检测接近目标；以及检测控制器，其被配置为控制所述RF发送器发送所述Tx CW信号作为具有时间频率曲线图中的三角波形的信号、并且以预定的频率另外发送所述Tx CW信号作为具有横条波形的信号预定的时间。