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1、第3期电子学报Vol.39No.32011年3月ACTAELECTRONICASINICAMar.2011基于超宽带雷达的运动人体目标跟踪成像算法1,222,322黄琼,吴世有,孟升卫,陈洁,方广有(1.上海航天技术研究院802所,上海200090;2.中国科学院电子学研究所,北京100190;3.哈尔滨工业大学,哈尔滨150086)摘要:超宽带雷达用于人体探测,在大规模城区巷战、反恐斗争和灾害救援等方面有着广阔的应用前景.传统的超宽带成像算法在识别能力及计算效率上已不能满足要求.本文针对运动人体目标场景建立系统模型,将人体运动等效为天线移动扫描,基于
2、快速SEABED成像算法提出一种用于超宽带雷达的动目标跟踪成像算法.仿真与实验结果验证了算法的有效性和可行性,该算法对系统硬件要求低,实时性好,准确度高,能完成对运动目标速度估计及运动轨迹跟踪,并对目标边界成像.关键词:超宽带雷达;边界散射变换;SEABED算法;目标边界成像;动目标跟踪中图分类号:TN95751文献标识码:A文章编号:03722112(2011)03053107TrackingandImagingAlgorithmforWalkingHumanBodiesbyUWBRadarSystem1,222,322HUANGQiong,WUShi
3、you,MENGShengwei,CHENJie,FANGGuangyou(1.No.802InstituteofShanghaiAcademyofSpaceflightTechnology,Shanghai200090,China;2.InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;3.HarbinInstituteofTechnology,Harbin,Heilongjiang150086,China)Abstract:TheUltraWideBand(UWB)Radarisapromi
4、singcandidatefordetectinghumanbodiesinmanyfieldssuchasurbanwarfare,counterterrorismandcalamityrescuescenarios.ConventionalUWBimagingalgorithmcannotmeetthedemandinthecapabilityoftargetsrecognitionandcalculationefficiency.ThispaperproposedanovelalgorithmbasedonhighspeedSEABEDalgorithmforUWBrad
5、arsystemsinwhichwalkingmotionwasusedtoreplaceantennascanningbyassumingasystemmodel.Theeffectivenessandfeasibilityofthealgorithmisdemonstratedviasimulatedandexperimentalresults.Itisshownthattheproposedalgorithmfeaturessimplehardwarerequirement,lowcalculation,andhighimagingprecision,anditcanbeus
6、edtoestimatethevelocity,imageandtrackwalkinghumanbodies.Keywords:ultrawideband(UWB)radar;boundaryscatteringtransform(BST);SEABEDalgorithm;targetshapeimaging;movingtargetstracking[2,3]jection,BP)算法计算量大,成像效果也不尽人意.近1引言年来,有学者提出了基于可逆边界散射变换的SEABED超宽带雷达技术具有测距精度高、穿透能力强、分(ShapeEstimationAlgorithmba
7、sedonBSTandExtractionof辨能力高、反隐身能力好、功耗低等优点,在雷达探测、DirectlyScatteredWaves)成像算法,该算法计算效率高,成像、精确定位、目标识别等领域显示了巨大的潜力.利可以对目标边界形状准确成像[4-6].SEABED算法要求用超宽带雷达对运动人体进行隐蔽的、非接触式的识别全向天线沿方位向移动扫描并采集多个测点数据,在天和探测成为近年来的一个研究热点,在城市巷战、反恐线扫描过程中要求目标处于静止状态,这对
