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摘要
随着汽车数量的急剧增加和使用环境的日益复杂化,车内遗留活体目标的安
全问题逐渐成为社会关注的焦点。现有的车内遗留活体目标探测技术在面对多变
的实际情况时,往往难以全面满足安全性和准确性的要求。鉴于此,本研究基于超
宽带(Ultra-WideBand,UWB)雷达技术,针对汽车车内活体目标检测的迫切需求
和广阔的应用前景,进行了深入的研究工作,现将内容概括如下:
1.本研究首先基于UWB雷达的探测原理,构建了生命体征信号的数学模型,
并深入分析了人体动作信号的特征。在此基础上,探讨了雷达回波信号的处理技术,
包括信号滤波和相位解缠绕等关键步骤,为后续的信号分析和目标检测奠定了坚
实的基础。
2.研究中分析了信道冲击响应(ChannelImpulseResponse,CIR)信号,通过
对信号进行预处理,有效提取了其中的相位差信号,为生命体征和人体动作信号的
区分提供了重要依据。针对生命体征信号和人体动作信号的不同特点,分别设计了
相应的算法,并进行了仿真分析,验证了算法的有效性和准确性。
3.针对生命体征信号检测,本研究采用了带通滤波器来滤除非目标频率(2Hz
以外)的噪声干扰,保证了信号的纯净度。随后,利用快速傅里叶变换提取呼吸频
率,通过变分模态分解算法精确提取心跳频率。对于活体目标动作信号的检测,则
运用短时傅里叶变换分析信号的时频特性,实现了对动作的有效识别。通过整合这
些先进的信号处理技术,构建了一个完整的UWB雷达活体目标检测算法框架。
4.为了验证所提出算法的实际性能,本研究在室内环境和汽车座舱环境中进
行了实验测试。实验结果表明,UWB雷达活体目标检测算法在不同环境下均表现
出良好的可靠性和适用性,能够有效地检测和区分车内的活体目标,为汽车车内遗
留活体安全提供了有力的技术支持。
关键词:UWB雷达,活体,目标检测,生命体征,信号模型
ABSTRACT
Withthesharpincreaseinthenumberofvehiclesandtheincreasingcomplexityof
theirusageenvironments,thesafetyofleft-behindlivingtargetsinvehicleshasbecome
afocalpointofsocietalconcern.Existingin-vehiclelivingtargetdetectiontechnologies
oftenstruggletofullymeettherequirementsforsafetyandaccuracyinthefaceof
changingreal-worldconditions.Inresponsetothis,thecurrentstudyhasconductedin-
depthresearchbasedonUltra-Wideband(UWB)radartechnology,addressingtheurgent
needsandbroadapplicationprospectsforin-vehiclelivingtargetdetection.Thecontent
issummarizedasfollows:
1.Thisstudyinitiallyconstructsamathematicalmodelofvitalsignsignalsbasedon
thedetectionprinciplesofUWBradaranddeeplyanalyzesthecharacteristicsofhuman
motionsignals.Buildingonthisfoundation,thestudyexploreskeystepsinradarecho
signalprocessing,includingsignalfilteringandphaseunwrapping,whichlaysasolid
groundworkforsubsequ
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