一種便攜式偽隨機(jī)編碼超寬帶人體感知雷達(dá)設(shè)計(jì)

夏正歡　張群英　葉盛波　吳世有　譚　愷　方廣有　陰和俊

①（中國科學(xué)院電磁輻射與探測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　北京　100190）

②（中國科學(xué)院大學(xué)　北京　100049）

③（中國科學(xué)院　北京　100864）

一種便攜式偽隨機(jī)編碼超寬帶人體感知雷達(dá)設(shè)計(jì)

夏正歡①②張群英*①葉盛波①吳世有①譚愷①②方廣有①陰和俊③

①（中國科學(xué)院電磁輻射與探測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100190）

②（中國科學(xué)院大學(xué)北京100049）

③（中國科學(xué)院北京100864）

該文提出了一種便攜式偽隨機(jī)編碼超寬帶人體感知雷達(dá)的設(shè)計(jì)方法。人體感知雷達(dá)主要包括對(duì)運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)進(jìn)行跟蹤以及對(duì)靜止人體目標(biāo)的呼吸頻率進(jìn)行提取。為了獲得較強(qiáng)的穿透能力與較好的距離分辨率，采用了載波為800 MHz的m序列作為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)。為了減小雷達(dá)系統(tǒng)尺寸，采用高速DAC與FPGA直接合成m序列調(diào)制信號(hào)，發(fā)射信號(hào)的平均功率為5 dBm。接收機(jī)具有兩個(gè)混合采樣接收通道，第1通道用于實(shí)時(shí)獲得參考碼，第2通道用于接收雷達(dá)回波。為了提高雷達(dá)系統(tǒng)掃描率，采用FPGA內(nèi)部的多個(gè)DSP內(nèi)核級(jí)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)脈沖壓縮的并行計(jì)算。另外，動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法與生命探測算法在Intel處理器內(nèi)運(yùn)行，將探測結(jié)果傳給頭盔上的微型顯示器進(jìn)行顯示。最后，通過穿墻實(shí)驗(yàn)表明，該雷達(dá)能實(shí)時(shí)跟蹤墻后16 m內(nèi)的動(dòng)目標(biāo)，同時(shí)能提取墻后14 m內(nèi)靜止人體的呼吸頻率。

超寬帶雷達(dá)；偽隨機(jī)編碼；穿墻雷達(dá)；生命探測雷達(dá)；現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）

1　引言

超寬帶雷達(dá)具有很高的分辨率，被廣泛應(yīng)用于穿墻動(dòng)目標(biāo)跟蹤與生命探測［1-4］。目前，大多數(shù)穿墻雷達(dá)和生命探測雷達(dá)都是脈沖體制，脈沖體制的超寬帶雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的平均功率較小，同時(shí)雷達(dá)回波的信噪比很低［5，6］。……