应用于室内的双频连续波雷达人体定位跟踪的方法与流程

技术特征：

1.一种应用于室内的双频连续波雷达人体定位跟踪的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)获取两路信号源发射并经过人体反射后得到的人体反射波信号，分别对两路人体反射波信号进行混频和滤波处理，以获取由于人体运动产生的多普勒频移信号，并对该多普勒频移信号进行峰值检测，以获取该多普勒频移信号在频域内的预估峰值；

(2)根据局部速度补偿算法提取频域内的预估峰值附近的区域速度差信号与预先建立的多个速度差补偿模板进行匹配，对多个匹配结果进行峰值检测，并保存多个峰值检测结果，在这些峰值检测结果选取最大值作为最佳匹配项，并利用该最佳匹配项对多普勒频移信号进行校准；

(3)利用双频比相机制对两路校准后的多普勒频移信号进行比相操作，以获取移动人体距离信息；

(4)利用移动人体距离信息中的人体运动矢量获取人体运动时的实时轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括以下子步骤：

(2-1)对步骤(1)获取的频域内的预估峰值进行局部频率细化，以获取频域内的预估峰值附近的区域速度差信号：其具体包括：

(2-1-1)对步骤(1)获取的频域内的预估峰值进行局部频率细化，以获取预测峰值f_d和谱线扩展量ΔN：

其中T_s为1/f_s，f_s表示多普勒频移信号X(n)的采样率，N表示采样的点数，f₀表示其中一路人体反射波信号的频率，Δv表示干扰速度差，c表示光 速，f_Δv表示由于干扰速度差造成的频移扩展量。

(2-1-2)根据谱线扩展量ΔN获取频移因子的频移量f_md和频移因子X_d(n)：

其中k_p是峰值检测获取的预估的多普勒频移信号在频域的频率点，L表示扩展域长度，n为0到L-1之间的正整数；

(2-1-3)根据(2-1-2)获取的频移因子X_d(n)和频移量f_md并根据频率细化Zoom-FFT算法获取待补偿信号S(n)作为频域内的预估峰值附近的区域速度差信号：

其中M表示采样的抽取比，且M＝N/L，表示峰值检测获取的预估的多普勒频移，τ表示从目标人体到信号源之间信号传输时间，且其中R表示二者之间的距离，表示其中一路人体反射波信号的初始相位；

(2-2)根据干扰速度差建立速度差补偿模板，其表示为：

(2-3)将步骤(2-1)获取的区域速度差信号与步骤(2-2)获取的速度差补偿模板进行匹配，具体采用以下公式；

S_i(k)＝FFT(S(n)C_i(n))

其中k为到L-1之间的正整数。

(2-4)对步骤(2-3)获得的多个匹配结果进行峰值检测，并保存多个峰值检测结果；

(2-5)在步骤(2-4)得到的峰值检测结果选取最大值作为最佳匹配项，并利用该最佳匹配项对多普勒频移信号进行校准。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括以下子步骤：

(3-1)建立两路多普勒频移信号的相位差与目标人体到信号源之间距离R二者之间的关系式：

其中f₁表示另外一路人体反射波信号的频率，为两路人体反射波信号的初始相位差，且表示另外一路人体反射波信号的初始相位；

(3-2)对步骤(2)校准后的两路多普勒频移信号进行峰值检测，以得到人体相对于信号源的运动产生的多普勒频移，并通过双频比相机制获取步骤(3-1)中的相位差；

(3-3)通过步骤(3-2)中获取的相位差并结合步骤(3-1)的关系式，最终获得目标人体与信号源之间的距离R。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(4)具体为：根据步骤(3)获得的目标人体到信号源的距离R以及人体相对于信号源的运动产生的多普勒频移f_d0、f_d1获取盲点相对于位置1的偏移距离Δr：

其中t₀表示检测到人体位于位置1时的时间，t₁表示检测到人体位于位置2时的时间，v₀表示人体相对位置1运动的径向速度，v₁表示人体相对位置2运动的径向速度，v₀和v₁均是通过峰值检测获取到的，τ₀为位置1与位置2时间差的中值。

5.一种应用于室内的双频连续波雷达人体定位跟踪的系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于获取两路信号源发射并经过人体反射后得到的人体反 射波信号，分别对两路人体反射波信号进行混频和滤波处理，以获取由于人体运动产生的多普勒频移信号，并对该多普勒频移信号进行峰值检测，以获取该多普勒频移信号在频域内的预估峰值；

第二模块，用于根据局部速度补偿算法提取频域内的预估峰值附近的区域速度差信号与预先建立的多个速度差补偿模板进行匹配，对多个匹配结果进行峰值检测，并保存多个峰值检测结果，在这些峰值检测结果选取最大值作为最佳匹配项，并利用该最佳匹配项对多普勒频移信号进行校准；

第三模块，用于利用双频比相机制对两路校准后的多普勒频移信号进行比相操作，以获取移动人体距离信息；

第四模块，用于利用移动人体距离信息中的人体运动矢量获取人体运动时的实时轨迹。