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基于毫米波雷达的校车人员防遗漏检测关键技术研究
| 论文题名： | 基于毫米波雷达的校车人员防遗漏检测关键技术研究 |
| 关键词： | 毫米波雷达;体征信号;多人检测;校车人员;防遗漏检测 |
| 摘要： | 为了防止校车内出现遗漏人员的问题，对人员检测技术进行了研究。体征信号是人体的生理信号，采用毫米波雷达检测人员时，接收的回波信号中不仅含有体征信号，还存在杂波干扰。因此，如何有效的解决杂波干扰以及单人和多人检测的问题，对毫米波雷达遗漏人员检测技术的研究具有重要意义。本文围绕回波信号预处理技术、单人检测技术和多人检测技术进行了深入研究。 针对回波信号中存在杂波干扰的问题，对毫米波雷达回波信号进行预处理。对雷达回波信号中的噪声进行分析并对含噪的回波信号进行建模，采用CA-CFAR算法、GO-CFAR算法、SO-CFAR算法、OS-CFAR算法和改进目标恒虚警检测算法对模拟含噪回波信号进行去除杂波干扰的处理，其中采用CA-CFAR算法、GO-CFAR算法和OS-CFAR算法会发生漏警现象，采用SO-CFAR算法会出现虚警现象，改进的目标恒虚警检测算法可以降低发生虚警或漏警现象，抑制杂波干扰的效果最好。 针对人员遗漏问题，从单人和多人两方面进行检测。当单人遗漏时，本文对单人体征信号进行建模，采用EEMD算法、短时傅里叶变换和改进阈值函数的小波变换进行检测，将信噪比和均方根误差作为评测依据，信噪比分别为15.25dB、22.63dB和23.67dB，均方根误差值分别为0.046、0.042和0.039，结果表明改进阈值函数的小波变换的检测效果最好；当多人遗漏时，以双人为例，对双人体征信号进行建模，对MUSIC算法构建代价函数，在三种信噪比（0dB、-10dB和-20dB）下对双人体征信号的MUSIC频谱进行估计，实验结果表明，在0dB时检测效果最优。 对基于毫米波雷达的校车人员防遗漏进行实验验证，首先介绍了IWR1642毫米波雷达的硬件结构，采用CCS软件进行编译，通过UniFlash将程序烧写到毫米波雷达；其次将毫米波雷达接收到的数据在PC端进行GUI界面显示；最后完成对呼吸信号和心跳信号的检测，通过实验验证了毫米波雷达检测技术的可行性。 |
| 作者： | 侯新悦 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 赵晓东;王向;孙祎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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