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申请/专利权人：南京理工大学
摘要：本发明公开了一种基于LFMCW雷达与欠定盲源分离的多人呼吸信号探测方法及系统。方法包括：首先对两路接收天线的雷达回波信号进行数据重排、提取重排后回波信号的相位，再通过带通滤波器滤除相位信号中的噪声和干扰，得到两路多人呼吸的混合信号；之后使用短时傅里叶变换将两路混合信号变换至时频域，两路时频点构成聚类平面，使用基于角度信息与能量信息融合的改进近邻传播算法做聚类分析，得到人数与混合矩阵的估计；最后根据混合矩阵通过L1范数最小化算法分离出时频域下的呼吸信号，通过逆短时傅里叶变换恢复至时域，得到多人的呼吸信号。本发明方法有效可行，性能可靠，仅使用双接收天线LFMCW雷达系统就能够获取相同距离门、相距很近的多人呼吸信号。
主权项：1.一种基于LFMCW雷达与欠定盲源分离的多人呼吸信号探测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用双接收天线LFMCW雷达对相同距离门内多个人体目标的胸腔运动进行探测，得到两路接收天线的回波信号；步骤2，对每个接收天线对应的雷达回波信号分别进行预处理，得到两路多人呼吸的混合信号，每路多人呼吸的混合信号即为该路多人呼吸信号的线性叠加；其中混合信号用矩阵形式表示为： 式中，为基于盲源分离模型将两路混合信号表示的混合信号向量为源信号向量s1,s2,…,sP为P个人体的呼吸信号，A为2行P列的混合矩阵；步骤3，估计所述混合矩阵：使用短时傅里叶变换将混合信号向量变换至时频域，得到时频域下混合信号向量时频点X1和X2构成聚类平面，使用基于角度信息与能量信息融合的改进近邻传播算法做聚类分析，得到聚类个数和聚类中心，聚类数目即为待测人数的估计，聚类中心即为混合矩阵的估计，表示为： 式中，X1ki,X2ki表示聚类平面上第i类的聚类中心，ki为第i类聚类中心的索引值；步骤4，根据估计的混合矩阵对呼吸信号进行恢复；在欠定条件下，当目标数目大于接收天线数目，呼吸信号恢复转化为最优化问题，引入约束条件，求解L1范数最小化获得最优解，即可得到时频域下呼吸信号的估计最后对进行逆短时傅里叶变换，得到呼吸信号的时域估计
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权利要求：
百度查询： 南京理工大学 基于LFMCW雷达与欠定盲源分离的多人呼吸信号探测方法及系统
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