【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于運動感知，特別涉及一種用于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法。
技術介紹
1、近年來，隨著雷達技術和半導體工業的不斷發展，毫米波雷達已經逐漸成為一種高度便捷、低成本、節能環保且穩定可靠的運動感知解決方案。毫米波雷達在運動感知方面的出色性能，使得其在自動駕駛、人機交互、健康監測和智慧養老等眾多領域都得到了廣泛應用。然而，現有的雷達運動感知技術對幅度僅有數百分之一波長的微小運動以及快速的大幅度運動的探測仍然面臨挑戰。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的第一目的在于解決現有技術的不足，提出一種用于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，以可實現雷達工作頻率的動態調整，從而增強雷達對各種幅度運動的感知能力。
2、本專利技術的目的可通過下列技術方案來實現：一種用于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，包括以下步驟：
3、步驟1、在數字域中，對原始fmcw雷達拍頻信號進行抽樣，拆分出多個子fmcw雷達拍頻信號；
4、步驟2、對各個子fmcw雷達拍頻信號分別進行range-fft獲得對應的range?profile；
5、步驟3、確定目標所在的range?b?in，并提取各個子fmcw雷達的原始正交信號；
6、步驟4、對所有子fmcw雷達的正交信號作乘法操作，重構出一個具有新的工作頻率的正交信號。
7、優選的，所述步驟1中原始fmcw雷達拍頻信號的數字域表示為其中：n對應快時間維度，m對應慢時間維度
8、優選的，所述步驟1中所述抽樣為沿快時間維度對原始fmcw雷達拍頻信號進行抽樣。
9、優選的，所述抽樣為等間隔均勻抽樣，獲得p個子fmcw雷達拍頻信號為各個子fmcw雷達拍頻信號每個周期內的采樣點數為
10、優選的，所述的步驟2中對各個子fmcw雷達拍頻信號沿快時間維度分別進行range-fft,得到的各個子fmcw雷達的range?profile為
11、
12、
13、優選的，所述步驟3中確定目標所在的range?bin沿慢時間維度分別提取各個子fmcw雷達的原始正交信號為
14、
15、優選的，所述原始fmcw雷達拍頻信號包括來自微小運動的感知信號和來自大幅度快速運動的感知信號；對于來自微笑運動的感知信號，通過對其所有子fmcw雷達的正交信號進行點乘操作進行重構；對于來自大幅度快速運動的感知信號，通過對其所有fmcw雷達的正交信號進行共軛相乘操作進行重構。
16、優選的，通過重構得到的正交信號其中(*)表示共軛操作是可選的，重構的正交信號的工作頻率為
17、優選的，所述步驟1中，對原始fmcw雷達拍頻信號采用奇偶分離的方法拆分為2個fmcw雷達拍頻信號。
18、與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：本專利技術通過將fmcw雷達拍頻信號拆分為多個子fmcw雷達信號，并綜合提取到的正交信號，實現了雷達工作頻率的可重構，而且無需更改硬件。通過重構雷達的工作頻率，本專利技術可以有效解決微小運動感知面臨的圓擬合不精確和信噪比要求高的問題，以及快速大幅度運動感知面臨的速度模糊問題，從而顯著提高fmcw雷達的運動感知能力。與現有技術相比，本專利技術提出的頻率可重構技術將fmcw雷達對幅度僅有數百分之一波長的微小運動的感知能力提升3倍，對大幅度運動的感知能力則提升了將近10倍。
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1.一種用于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟1中原始FMCW雷達拍頻信號的數字域表示為其中：n對應快時間維度，m對應慢時間維度，N為一個單個脈沖重復周期內拍頻信號的采樣點數，ρ為目標反射系數，B為發射的調頻信號的帶寬，fc為調頻信號的中心頻率，R[m]為目標與雷達之間的距離，包括目標與雷達之間的標稱距離d0和目標的位移x[m]，R[m]＝d0+x[m]，c為自由空間中的光速。
3.根據權利要求1或2所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟1中所述抽樣為沿快時間維度對原始FMCW雷達拍頻信號進行抽樣。
4.根據權利要求1或2所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述抽樣為等間隔均勻抽樣，獲得P個子FMCW雷達拍頻信號為各個子FMCW雷達拍頻信號每個周期內的采樣點數為
5.根據權利要求4所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述的
6.根據權利要求1或2所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟3中確定目標所在的沿慢時間維度分別提取各個子FMCW雷達的原始正交信號為
7.根據權利要求1或2所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述原始FMCW雷達拍頻信號包括來自微小運動的感知信號和來自大幅度快速運動的感知信號；對于來自微笑運動的感知信號，通過對其所有子FMCW雷達的正交信號進行點乘操作進行重構；對于來自大幅度快速運動的感知信號，通過對其所有FMCW雷達的正交信號進行共軛相乘操作進行重構。
8.根據權利要求7所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，通過重構得到的正交信號其中(*)表示共軛操作是可選的，重構的正交信號的工作頻率為
9.根據權利要求4所述的一種于FMCW雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟1中，對原始FMCW雷達拍頻信號采用奇偶分離的方法拆分為2個FMCW雷達拍頻信號。
...【技術特征摘要】
1.一種用于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟1中原始fmcw雷達拍頻信號的數字域表示為其中：n對應快時間維度，m對應慢時間維度，n為一個單個脈沖重復周期內拍頻信號的采樣點數，ρ為目標反射系數，b為發射的調頻信號的帶寬，fc為調頻信號的中心頻率，r[m]為目標與雷達之間的距離，包括目標與雷達之間的標稱距離d0和目標的位移x[m]，r[m]＝d0+x[m]，c為自由空間中的光速。
3.根據權利要求1或2所述的一種于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述步驟1中所述抽樣為沿快時間維度對原始fmcw雷達拍頻信號進行抽樣。
4.根據權利要求1或2所述的一種于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述抽樣為等間隔均勻抽樣，獲得p個子fmcw雷達拍頻信號為各個子fmcw雷達拍頻信號每個周期內的采樣點數為
5.根據權利要求4所述的一種于fmcw雷達運動感知增強的頻率重構方法，其特征在于，所述的步驟2中對各個子fmc...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧昌展，張志偉，吳林晟，林海立，毛軍發，
申請(專利權)人：上海交大平湖智能光電研究院，
類型：發明
國別省市：
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