基于超宽带冲激雷达的人体动作识别和心率估计数据集

室内人体目标的动作识别和心率估计在智慧家庭、健康监护、运动分析等诸多领域有重要应用,近年越来越受到关注。而超宽带冲激(Impulse-Radio Ultra-Wideband,IR-UWB)雷达凭借其在隐私保护、环境要求和工作性能等方面的优势而被广泛应用于室内人体目标监测领域。本研究针对IR-UWB雷达进行室内人体感知相关研究的数据需求,以及目前相关公开数据匮乏、仿真数据真实性不足等问题,通过室内典型场景真实测试和数据加工标注,提供了基于IR-UWB雷达的人体动作识别和心率估计数据集。本数据集共采集了10个人体目标的1629组动作识别数据,包括无人场景数据和走动、挥手、深蹲等10种常见动作,以及4670组心率估计数据,数据格式规范、信息标注准确,可以为相关研究提供较好的数据支撑。

UWB冲激雷达全固态高重频脉冲源设计

超宽带（UWB）冲激雷达中脉冲源的峰值功率和重复频率是其主要指标，通常，气体开关源和油开关源拥有很高的峰值功率，但其稳定度指标很差，最大重频较低；全固态源拥有很好的稳定度指标和较高的重频，但其峰值功率较低。前期工作中利用相干合成技术对提高雪崩管全固态源脉冲源峰值功率进行了研究。在此基础上，本文利用相干合成技术对进一步提高雪崩管固态脉冲源的重频进行了研究，指出了脉冲源单元的高稳定度是合成的基础，分析了电路合成与空间合成两种相干合成的方式。最后，根据需要研制出了32单元的4路电路合成和8路空间合成的脉冲源，峰值功率0．2MW，重频可达300kHz，其脉宽抖动与峰值抖动均小于1％，峰值功率合成效率可达90％-95％．

高功率冲激雷达反隐身机理研究

研究了高功率冲激雷达的反隐身机理。主要从高功率冲激雷达具有的高功率、窄脉冲两个方面,分析对比了高功率冲激雷达与常规雷达在探测隐身飞行器能力的差异。实验结果表明,高功率冲激雷达有优越的反隐身能力,通过进一步的研究完全可以实现实用的反隐身高功率冲激雷达系统。

冲激雷达接收中的随机射频干扰抑制方法

该文在分析了冲激雷达回波中存在的随机射频干扰(RFI)的性质与特征的基础上,研究了超宽带时域接收机中的RFI抑制问题。以MSE为准则,提出了波形平均算法和中值滤波算法,并对实测的超宽带表层穿透雷达数据进行了处理;结果表明这两种算法都能较好地抑制随机性的RFI。最后对这两种算法的性能进行了比较和评估。

微功率冲激雷达的动目标检测原理

首先介绍了微功率冲激雷达（ＭＩＲ）的性能特点，讨论了超宽带雷达的动目标检测特性，进而分析了ＭＩＲ 的动目标检测原理，提出了采用ＢＯＸＣＡＲ积分器实现ＭＩＲ 动目标检测的方法。

冲激雷达系统及探测实验研究

自行研制冲激雷达实验系统,其关键技术包括多路相干合成脉冲源、正交解调采样接收机、信息处理机和收发天线阵列等。并用该系统在外场开展了隐身目标探测实验。实验结果表明,冲激雷达有较强的反外形隐身和材料隐身的能力。

一种提高冲激雷达信噪比的方法

提出一种基于取样平均器的提高冲激雷达信噪比的方法 ,采用了一种新型的高时间分辨率取样积分器 ,解决了采样和积累的矛盾 ,实现了信号的多次积累。分析和实验表明 ,在高距离分辨率下 ,不但使信噪比有很大程度的改善 (可实现 1 0 0 0 0次积累 ) ,而且采样效率高 。

冲激雷达体制的数据采集和脱靶量测量方法

本文提出了一种基于冲激雷达体制的数据采集和标量脱靶量测量方法。通过利用波门对回波数据进行采集,得到各波门脱靶距离及其脉冲个数差的观测数据。对观测数据进行二次曲线拟合并估计出二次曲线系数,从而得到标量脱靶量的最优估计。仿真结果表明,该测量方法具有较高的测量精度,可以得到满意的标量脱靶量估计结果。

冲激雷达回波信号检测方法研究

本文针对冲激雷达回波的特点,提出了一种新的基于时域多门限的信号检测方法,从而实现了体目标中各散射点的独立检测,解决了后续信号处理中检测精度过低的缺点。仿真结果表明在信噪比较小的情况下,该方法仍可得到满意的检测结果。

冲激雷达探测技术产业化应用前景

冲激雷达是近年来世界发现研究和发展起来的一种新探测体制 ,一些发达国家对冲激雷达探测技术进行了大量而深入的研究和产品研制。我国开展这项技术研究较晚 ,应用性研究很少 ,而我国市场存在着对冲激雷达探测技术产品急切的需求。文中对国内外冲激雷达探测技术研究现状及发展趋势进行了介绍 ,并对冲激雷达探测技术的产业关联度以及冲激雷达技术产品的广阔市场前景进行了分析。对开创研制我国的首批冲激雷达产品。

UWS冲激雷达时域多普勒测速算法研究

超宽谱(UWS)冲激雷达是一种新体制的无载波雷达,不能通过载波多普勒频率对目标速度进行测量,因此需要采用新的测速方式。文章首先对UWS冲激雷达时域多普勒测速原理进行了研究,并对测速精度进行分析,指出其影响因素。提高回波信号信噪比和测速精度的关键在于对动目标回波信号进行有效的相干积累,因此本文提出了回波时间预估的目标回波信号积累方法。最后,通过仿真实验表明,该方法能够很好的对回波信号进行积累,有效提高信号信噪比和测速精度。

用于冲激雷达的宽带旋转对称单极天线的分析与设计

采用扩展矩量法对两种不同形状旋转对称单极天线进行了分析研究 ,得出了最佳锥角和天线下限频率随天线高度变化的曲线 ,设计制作了一下限频率为 10 0 0 MHz的天线来验证此曲线 ,另外制作了一中心频率为75 0 MHz用于冲激雷达的旋转对称单极天线 ,均采用扩展矩量法进行了分析 ,与部分测试结果相比较 ,两者吻合较好 ,为工程设计提供了理论依据。

超宽带冲激雷达的特点及军事应用前景

超宽带冲激雷达作为超宽带雷达中的一员,其特点是:发射和接收无载波短脉冲,从回波信号中获取目标距离、速度和精细结构信息。超宽带冲激雷达具有很大的工作带宽,相对于常规的窄带雷达,具有许多的潜在优势和巨大的军事应用价值。

一种用于冲激雷达的宽带天线的分析与设计

通过采用扩展矩量法对不同形状旋转对称单极天线进行了分析研究 ,并设计制作了两种具有宽带特性中心频率 750 MHz的旋转对称单极天线。这种用于冲激雷达的宽带天线具有高增益、全向、超宽带等特点。分析中采用扩展矩量法 ,与部分测试结果相比较 ,两者吻合较好 。

冲激雷达实验系统与测量数据处理技术

本文介绍一种冲激雷达实验系统。它是设置在微波暗室内的全空间实验系统,天线、录取电路和数据处理器是专门设计的,能录取各种目标的回波数据,给出实时处理结果。文中讨论了数据处理技术,提出用规则化方法求解目标冲激响应、估计AR模型参数,给出了实际结果,表明该算法的有效性。测量了涂覆RAM目标的回波,对比分析结果证实了冲激雷达具有良好的反隐身能力。

冲激雷达成像算法综述

由于冲激雷达回波信号中无法提取出多普勒频率信息,传统的基于频域成像的方法不再适用于冲激雷达成像系统。近年来,基于冲激雷达的成像算法研究引起了较多关注,对冲激雷达成像算法进行综述。首先简单介绍了冲激雷达的定义,然后总结归纳了3类基于冲激雷达的成像方法,详细阐述了各种算法的原理,指出了各种成像算法中的优点和不足,最后阐述了有待进一步研究的方向。

基于冲激雷达的运动体目标检测算法

针对冲激雷达脱靶量测量中的检测问题,提出了一种新的时域多门限信号检测算法。根据冲激雷达的特点,首先采用距离门等效采样方法对运动体目标回波采样,并在此基础上,利用多门限对各距离门采样信号进行散射点回波的检测,进而通过各散射点回波平均功率的求取实现对各散射点回波的识别,从而解决了后续数据处理中信号检测精度过低和散射点无法识别的问题。仿真结果表明该算法可得到满意的检测结果。

冲激雷达标量脱靶量测量算法研究

提出了一种基于冲激雷达体制的单通道标量脱靶量测量的新方法.该方法通过距离门对雷达回波数据进行等效采样,利用距离门间采样数据的相关得到目标散射点通过各距离门的相对时间,在此基础上利用脱靶量测量参数的几何关系,将脱靶量测量表示为距离门所对应距离和相对时间的最小二乘拟合问题,并得出标量脱靶量参数的最优估计.在对冲激雷达系统及匀速直线运动目标弹道建模的基础上进行仿真,结果表明测量误差小于标量脱靶量的5%,算法具有比多普勒方法更高的精度和稳定性.

冲激雷达导引头反隐身技术研究

论述了冲激雷达反隐身的机理 ,分析了冲激信号的频谱特性 ,指出对于探测距离较近的冲激雷达导引头反隐身 ,目前是完全可以实现的 ,在此基础上提出了一种脉冲多普勒 /冲激雷达导引头方案 ,经过对其半实物仿真 ,表明该方案完全可以达到性能指标的要求。

一种微型冲激雷达发射机与天线的设计

本文设计了一种微型冲激雷达发射机与天线系统 ,它由超宽带信号发生器、全向宽带天线和宽带匹配网络组成 ,其中发射机尺寸的直径为Φ4 4mm。超宽带信号发生器选用阶跃管脉冲发生电路 ,可在低电压供电、方波信号激励状态下产生脉宽 0 .6～ 0 .9ns、幅度 - 8V的负脉冲。宽带天线采用新颖的球形加载技术 ,母线运用圆滑曲线过渡避免天线半径导数的不连续 ,有效改善了阻抗特性、展宽了频段 ,文中应用扩展矩量法进行了理论分析和数值计算。宽带匹配网络的设计采用实频技术避免了预设网络拓扑和对高阶非线性最优值的搜索 ,大大提高了运算速度。此发射机系统具有高分辨率、低成本 ,微型化等特点 ,可应用于武器导引头、灵巧兵器、探地雷达等设备中。