轨迹重构方法及其装置、毫米波被动雷达系统和终端

本发明涉及通信，特别涉及一种轨迹重构方法及其装置、终端和存储介质。

背景技术：

1、目前在通信领域的轨迹重构的方法主要分为主动感知和被动感知两类技术。主动感知通过发射雷达波，利用雷达高精度定位特性实现精确的手势轨迹重构。被动感知技术在wifi频段中，通过基于信道状态信息(channel state information，csi)获取多普勒特征的方式来完成手写轨迹重构，实现厘米级的跟踪误差。

2、其中，主动感知技术需要发射端主动检测信号，存在额外的功率消耗。被动感知需要获取csi信息，对发射端要求高，包括需要获取检测信号信息并对发射波形形式有要求。

技术实现思路

1、本发明提供一种轨迹重构方法及其装置、毫米波被动雷达系统和终端。

2、本发明提供一种基于毫米波被动雷达系统的轨迹重构方法。所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线和多个监视天线，所述发射天线用于发出检测信号，所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射形成的参考信号，所述多个监视天线用于从不同方位以不同信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号，所述轨迹重构方法包括：获取所述预设时间段内的所述参考信号和多路所述监视信号；根据所述参考信号对多路所述监视信号分别进行预处理，得到预处理后的多路监视信号；将所述杂波消除后的多路监视信号分别与所述参考信号进行交叉模糊函数处理得到多个时间多普勒图谱；对所述多个时间多普勒图谱进行降噪处理，以得到降噪后的多个时间多普勒图谱；对所述降噪后的多个所述时间多普勒图谱进行路径匹配算法处理，以得到连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱；根据具有连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱处理得到所述目标物体的移动轨迹。

3、本发明还提供一种基于毫米波被动雷达系统的轨迹重构装置。所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线和多个监视天线，所述发射天线用于发射检测信号，所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射得到参考信号，所述多个监视天线用于从不同方位以不同监视信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号。所述轨迹重构装置包括获取模块、预处理模块、图谱生成模块、降噪模块、路径匹配模块和路径匹配模块。获取模块用于获取所述预设时间段对应的所述参考信号和多路所述监视信号；预处理模块用于根据所述参考信号对多路所述监视信号分别进行预处理，得到预处理后的多路监视信号；图谱生成模块用于将所述预处理后的多路监视信号分别与所述参考信号进行交叉模糊函数处理得到多个时间多普勒图谱；降噪模块用于对所述多个时间多普勒图谱进行降噪处理，以得到降噪后的多个时间多普勒图谱；路径匹配模块用于对所述降噪后的多个所述时间多普勒图谱进行路径匹配算法处理，以得到连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱；轨迹还原模块用于根据具有连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱处理得到所述目标物体的移动轨迹。

4、本发明提供一种毫米波被动雷达系统。所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线、多个监视天线和检测平台。所述发射天线用于发出检测信号；所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射形成的参考信号；所述多个监视天线用于从不同方位以不同信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号；所述检测平台用于为检测所述目标物体的运动轨迹提供检测区域。

5、本发明还提供一种终端。所述终端包括处理器，所述处理器用于实现上述实施方式所述的轨迹重构方法。

6、本发明还提供一种包含有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质。当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述实施方式任一项所述的轨迹重构方法。

7、如此，本发明的各个实施方式的轨迹重构方法及其装置、毫米波被动雷达系统和终端可以得到目标物体在不同方位上的多普勒特征进行轨迹重构，可实现毫米级轨迹追踪。此外，本发明的轨迹重构方法通过采集多方位的监视信号构建多个时间多普勒图谱的方式获取多普勒特征完成轨迹重构，无需以获取信道状态信息的获取多普勒特征的方式完成轨迹重构，因此，对毫米波被动雷达系统的发射端要求不高，轨迹重构方法更为简单、通用性高。

8、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于毫米波被动雷达系统的轨迹重构方法，其特征在于，所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线和多个监视天线，所述发射天线用于发出检测信号，所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射形成的参考信号，所述多个监视天线用于从不同方位以不同信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号，所述毫米波被动雷达系统的采集所述参考信号和所述监视信号的时钟同步，所述轨迹重构方法包括：

2.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述根据所述参考信号对多路所述监视信号分别进行预处理，得到预处理后的多路监视信号包括：

3.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述将所述预处理后的多路监视信号分别与所述参考信号进行交叉模糊函数处理得到多个时间多普勒图谱包括：

4.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述将所述预处理后的多路监视信号分别与所述参考信号进行交叉模糊函数处理得到多个时间多普勒图谱包括：

5.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述对所述降噪后的多个所述时间多普勒图谱进行路径匹配算法处理，以得到连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱包括：

6.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述根据连续时间检测点的多个所述时间多普勒图谱处理得到目标物体的移动轨迹包括：

7.根据权利要求1所述的轨迹重构方法，其特征在于，所述毫米波被动雷达系统还包括反射元件，所述发射天线、所述参考天线和所述监视天线均为相控阵天线；

8.一种基于毫米波被动雷达系统的轨迹重构装置，其特征在于，所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线和多个监视天线，所述发射天线用于发射检测信号，所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射得到参考信号，所述多个监视天线用于从不同方位以不同监视信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号；所述毫米波被动雷达系统的采集所述参考信号和所述监视信号的时钟同步，所述轨迹重构装置包括：

9.一种毫米波被动雷达系统，其特征在于，所述毫米波被动雷达系统用于检测目标物体在预设时间段内的移动轨迹，所述毫米波被动雷达系统包括发射天线、参考天线、多个监视天线和检测平台；所述发射天线用于发出检测信号；所述参考天线用于接收所述检测信号未经目标物体反射形成的参考信号；多个所述监视天线用于从不同方位以不同信道接收所述检测信号经所述目标物体反射后形成的多路监视信号；所述毫米波被动雷达系统的采集所述参考信号和所述监视信号的时钟同步；所述检测平台用于为检测所述目标物体的运动轨迹提供检测区域。

10.根据权利要求9所述的毫米波被动雷达系统，其特征在于，所述毫米波被动雷达系统还包括反射元件，所述发射天线、所述参考天线和所述监视天线均为相控阵天线；

11.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器，所述处理器用于实现权利要求1-7任一项所述的轨迹重构方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质还包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1-7任一项所述的轨迹重构方法。

技术总结
本发明公开了一种轨迹重构方法及其装置、毫米波被动雷达系统和终端。毫米波被动雷达系统用于检测目标物体的移动轨迹，该系统中的多个监视天线用于从不同方位以不同信道接收检测信号经目标物体反射后形成的多路监视信号。该方法包括获取预设时间段内的参考信号和多路监视信号；根据参考信号对监视信号进行预处理，再将多路监视信号分别与参考信号进行交叉模糊函数处理，再对时间多普勒图谱进行降噪处理，并对降噪后的多个时间多普勒图谱进行路径匹配算法处理，还原目标物体的移动轨迹。如此，本申请基于毫米波被动雷达系统得到目标物体在不同方位上的多普勒特征进行轨迹重构，可实现毫米级轨迹追踪，且对系统的发射端要求不高，通用性高。

技术研发人员：罗炎,陈仁棋,王锐,陈万里
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5