基于RQA方法的生物雷達(dá)中人體數(shù)量識(shí)別技術(shù)的研究.pdf

1、生物雷達(dá)是一種新概念雷達(dá)，其融合雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體，可以在不接觸生命體的情況下探測(cè)到生命體的生命信號(hào)(呼吸、體動(dòng)等)，并能夠穿透一定厚度的非金屬介質(zhì)(磚墻、廢墟等)探測(cè)到生命體的存在，因此可廣泛應(yīng)用于災(zāi)害救援、反恐斗爭(zhēng)等場(chǎng)合。在這些場(chǎng)合中我們不僅關(guān)注生命體的存在，而且關(guān)注生命體的數(shù)量。然而對(duì)于生命體數(shù)量的識(shí)別，目前還沒(méi)有有效的方法，傳統(tǒng)的人體生理信號(hào)識(shí)別方法通常提取時(shí)域或頻域特征用作模式識(shí)別，或者通過(guò)對(duì)人體的生理信號(hào)建立參

2、數(shù)模型，通過(guò)AR模型進(jìn)行功率譜估計(jì)作為分類(lèi)的特征量，這些方法均將人體的生理信號(hào)視為平穩(wěn)信號(hào)或分段平穩(wěn)信號(hào)，在人體數(shù)量識(shí)別中難以取得滿(mǎn)意的效果。前期的研究結(jié)果表明：超寬譜生物雷達(dá)探測(cè)到的人體的呼吸信號(hào)是一種窄帶的具有非平穩(wěn)特性的生理信號(hào)，因此上述人體生理信號(hào)識(shí)別方法不適用于我們的超寬譜生物雷達(dá)。目前，國(guó)內(nèi)采用的各種方法(時(shí)域累積、小波算法等)僅僅進(jìn)行了白噪聲背景下的仿真研究。國(guó)外主要進(jìn)行的是動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和多天線(xiàn)的多目標(biāo)分布探測(cè)研究，還未見(jiàn)單

3、天線(xiàn)、多靜目標(biāo)檢測(cè)的相關(guān)報(bào)道，而單天線(xiàn)、多靜目標(biāo)識(shí)別是人體數(shù)量識(shí)別的基礎(chǔ)。
　　重現(xiàn)量化分析方法是一種非線(xiàn)性的分析方法,由于生理系統(tǒng)趨于好幾個(gè)時(shí)間尺度上變化，很難獲得長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定時(shí)間序列，而RQA方法對(duì)時(shí)間序列的大小和穩(wěn)定性并無(wú)要求，因而使用RQA分析信號(hào)可能獲得更多的信息和用其它方法難以得到的結(jié)論。本文嘗試用RQA方法對(duì)單天線(xiàn)、超寬譜生物雷達(dá)所探測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行人體數(shù)量識(shí)別技術(shù)的研究。
　　本研究主要完成了以下三方面的工作

4、：
　　1.建立超寬譜生物雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，并得到了不同條件下的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　2.運(yùn)用重現(xiàn)量化分析方法對(duì)采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出重現(xiàn)率這一量化指標(biāo)可以應(yīng)用于人體數(shù)量的識(shí)別的初步結(jié)論，通過(guò)對(duì)重現(xiàn)率分布圖分析，體現(xiàn)以下結(jié)果：有人處信號(hào)的重現(xiàn)率要高于無(wú)人處的重現(xiàn)率，并向兩側(cè)逐漸減小，近似表現(xiàn)為一極大值。因此，我們可以根據(jù)極大值的數(shù)量和分布來(lái)判斷生命體的數(shù)量和分布。
　　3.采用小波濾波與RQ