全書共分為6章。第1章概述，對毫米波雷達感知技術發(fā)展現(xiàn)狀以及國內外現(xiàn)有的毫米波雷達系統(tǒng)進行簡要分析介紹。第2章介紹了毫米波雷達感知系統(tǒng)組成，從系統(tǒng)總體的角度分析了毫米波雷達系統(tǒng)的組成部件及其技術指標，并對毫米波雷達接收機系統(tǒng)進行詳細描述。第3章毫米波雷達參數估計方法，對毫米波雷達信號特點及目標的回波信號進行分析，并對毫米波雷達的距離參數、速度參數及角度參數的幾種估計算法進行詳細介紹，并給出了實驗測試結果。第4章毫米波雷達干擾抑制技術，主要介紹了毫米波雷達干擾類型，靜態(tài)目標和動態(tài)目標干擾抑制方法。第5章毫米波雷達手勢識別技術，主要介紹了毫米波雷達在手勢識別中的應用，在手勢目標檢測和手勢參數圖估計的基礎上，從非深度學習和深度學習兩個方面實現(xiàn)了毫米波雷達手勢識別。第6章毫米波雷達生命信號檢測技術，著重介紹了人體生命信號相位提取方法以及呼吸和心跳信號分離方法，并介紹了毫米波雷達在多人生命信號檢測中的實現(xiàn)方法。全書內容涵蓋整個毫米波雷達感知技術基礎領域，同時對毫米波雷達技術領域的最新發(fā)展狀況也有兼顧。本書的特點是力求具有理論性、實用性、系統(tǒng)性和方向性，密切結合當前研究生教學需求和雷達從業(yè)者的工作需求。
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重慶市研究生導師團隊帶頭人、中國科協(xié)海智計劃重慶工作基地青年海智專家工作委員會專家委員、重慶市產學研合作促進會常務理事、重慶郵電大學學術委員會委員和IEEE高級會員。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 雷達的概念 1
1.2 雷達的起源和發(fā)展 2
1.2.1 雷達的誕生 2
1.2.2 第二次世界大戰(zhàn)時期的雷達 4
1.2.3 戰(zhàn)后雷達技術的發(fā)展 6
1.3 毫米波頻段劃分 7
1.4 毫米波雷達感知技術及其應用 9
1.4.1 毫米波雷達概念 9
1.4.2 毫米波雷達感知技術 9
1.4.3 毫米波雷達感知技術應用 10
1.5 本章小結 11
參考文獻 11
第2章 毫米波雷達系統(tǒng)組成 13
2.1 雷達天線 14
2.1.1 主要性能指標 14
2.1.2 喇叭天線 16
2.1.3 縫隙天線 16
2.1.4 微帶天線 17
2.1.5 反射面天線 18
2.1.6 透鏡天線 19
2.2 毫米波雷達發(fā)射機 20
2.2.1 發(fā)射機系統(tǒng) 20
2.2.2 主要技術指標 22
2.3 毫米波雷達接收機 23
2.3.1 接收機系統(tǒng) 23
2.3.2 主要技術指標 24
2.4 本章小結 25
參考文獻 25
第3章 毫米波雷達參數估計方法 27
3.1 FMCW毫米波雷達工作原理 27
3.2 單參數估計方法 30
3.2.1 基于變步長迭代的距離估計算法 30
3.2.2 基于FFT的速度參數估計方法 33
3.2.3 基于MUSIC的角度參數估計方法 36
3.3 多參數聯(lián)合估計方法 39
3.3.1 距離-速度聯(lián)合估計方法 39
3.3.2 距離-角度聯(lián)合估計方法 41
3.3.3 距離-速度-角度三維參數聯(lián)合估計方法 45
3.4 實驗結果分析 47
3.4.1 距離估計結果分析 49
3.4.2 速度估計結果分析 53
3.4.3 角度估計結果分析 54
3.4.4 距離-速度聯(lián)合估計結果分析 56
3.4.5 距離-角度聯(lián)合估計結果分析 58
3.4.6 距離-速度-角度聯(lián)合估計結果分析 60
3.5 本章小結 63
參考文獻 63
第4章 毫米波雷達干擾抑制技術 66
4.1 引言 66
4.2 基于恒虛警率檢測的干擾抑制技術 66
4.2.1 CFAR檢測原理 66
4.2.2 CFAR目標檢測技術 67
4.2.3 靜態(tài)和動態(tài)干擾抑制技術 70
4.3 基于小波變換的干擾抑制技術 72
4.3.1 小波分解 73
4.3.2 小波高頻系數處理 73
4.3.3 小波低頻系數處理 75
4.4 無監(jiān)督降噪卷積自編碼網絡干擾抑制技術 77
4.4.1 無監(jiān)督降噪自編碼網絡數學模型 78
4.4.2 無監(jiān)督降噪卷積自編碼網絡設計 80
4.4.3 實驗結果分析 82
4.5 本章小結 84
參考文獻 84
第5章 毫米波雷達手勢識別技術 86
5.1 引言 86
5.2 連續(xù)手勢目標提取方法 88
5.2.1 基于時域信號累積的手勢目標提取方法 89
5.2.2 基于時間滑窗檢測的手勢目標提取方法 91
5.3 基于聚類特征提取的FDTW手勢識別算法 95
5.3.1 基于k均值聚類的手勢特征提取算法 95
5.3.2 FDTW手勢識別算法 97
5.4 基于深度學習網絡的手勢識別算法 99
5.4.1 基于端到端多維手勢特征融合的手勢識別算法 100
5.4.2 基于時序I3D網絡的手勢識別算法 101
5.4.3 基于互補模態(tài)特征融合的手勢識別算法 105
5.5 實驗結果分析 111
5.5.1 實驗平臺與數據集構建 111
5.5.2 FDTW手勢識別算法性能分析 115
5.5.3 基于端到端多維手勢特征融合的手勢識別算法性能分析 119
5.5.4 基于時序I3D網絡的手勢識別算法性能分析 123
5.5.5 基于互補模態(tài)特征融合的手勢識別算法性能分析 124
5.6 本章小結 129
參考文獻 130
第6章 毫米波雷達人體生命信號檢測技術 133
6.1 引言 133
6.2 毫米波雷達人體目標檢測方法 135
6.3 直流偏置與相位校正方法 142
6.4 呼吸和心跳信號分離與重構算法 144
6.4.1 基于CS-OMP的呼吸和心跳信號分離與重構算法 145
6.4.2 基于RA-DWT的呼吸和心跳信號分離與重構算法 148
6.4.3 呼吸率和心率計算方法 149
6.5 實驗結果分析 150
6.5.1 實驗平臺 150
6.5.2 人體目標檢測和相位提取結果分析 152
6.5.3 生命信號分離與重構結果分析 155
6.5.4 檢測性能比較與分析 158
6.6 本章小結 161
參考文獻 162
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