【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及基于多普勒效應(yīng)原理的微波探測領(lǐng)域，尤其涉及一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置。
技術(shù)介紹
1、基于多普勒效應(yīng)原理的微波探測技術(shù)作為人與物，物與物之間相聯(lián)的重要樞紐在存在探測和行為探測技術(shù)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢，其能夠在不侵犯人體隱私的情況下，探測出運(yùn)動(dòng)物體，比如人的動(dòng)作特征、移動(dòng)特征、以及微動(dòng)特征，甚至是人的心跳和呼吸特征信息，因而具有廣泛的應(yīng)用需求，例如基于探測結(jié)果智能化地調(diào)節(jié)相應(yīng)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)人與物以及物與物之間的智能互聯(lián)。
2、具體地，相應(yīng)微波探測器以固定頻率發(fā)射一微波波束，和接收該微波波束被相應(yīng)物體反射形成的一反射回波，并在后續(xù)通過混頻檢波的方式生成對應(yīng)于該微波波束和該反射回波之間的頻率差異的一多普勒中頻信號，則該多普勒中頻信號的幅值波動(dòng)對應(yīng)于相應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，如此以基于所述多普勒中頻信號存在滿足相應(yīng)的閾值設(shè)定的有效幅值表征相應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)，并在應(yīng)用于對目標(biāo)探測物體的運(yùn)動(dòng)的探測時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)人與物之間的智能互聯(lián)而具有廣泛的應(yīng)用前景。然而對應(yīng)于圖1所示，對目前的具有定向輻射特性的微波探測器而言，一方面其微波波束仍包含位于在該定向輻射方向的反向方向的后瓣，以至于與該微波波束相對應(yīng)的實(shí)際探測空間通常無法與該定向輻射方向的目標(biāo)探測空間相匹配，對應(yīng)在該實(shí)際探測空間中與該后瓣相對應(yīng)的后向空間存在動(dòng)作干擾、電磁干擾以及因電磁屏蔽環(huán)境造成的自激干擾時(shí)，如該后向空間的出風(fēng)口、排氣扇以及管道等產(chǎn)生的動(dòng)作干擾，該后向空間的路由器和帶有wifi或藍(lán)牙功能的設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，以及該后向空間的金屬面和金屬管道類強(qiáng)
3、為解決現(xiàn)有的微波探測器的上述缺陷，目前主要通過調(diào)節(jié)所述微波探測器的靈敏度的方式于所述微波探測器的實(shí)際探測空間內(nèi)界定一有效探測區(qū)，具體以所述多普勒中頻信號在幅值上的相應(yīng)閾值設(shè)定實(shí)現(xiàn)對所述微波探測器的相應(yīng)靈敏度調(diào)節(jié)。然而，由于所述多普勒中頻信號的幅值關(guān)聯(lián)于被運(yùn)動(dòng)物體反射形成的所述反射回波的能量大小而在關(guān)聯(lián)于運(yùn)動(dòng)物體與所述微波探測器之間的距離的同時(shí)，還關(guān)聯(lián)于運(yùn)動(dòng)物體的反射面大小和運(yùn)動(dòng)速度，因此，基于所述微波探測器的靈敏度調(diào)節(jié)對所述有效探測區(qū)的邊界的界定僅限于界定所述有效探測區(qū)的外邊界而無法自所述有效探測區(qū)隔離所述微波探測器的近區(qū)，并且對該外邊界的界定并不直觀和準(zhǔn)確，例如，與所述微波探測器距離相同的不同運(yùn)動(dòng)物體由于具有不同的反射面大小和/或運(yùn)動(dòng)速度而于所述多普勒中頻信號中具有不同的幅值反饋，又如距離所述微波探測器更遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)物體由于具有更大的反射面和/或運(yùn)動(dòng)速度而于所述多普勒中頻信號中可能具有更高的幅值反饋。也就是說，通過調(diào)節(jié)所述微波探測器的靈敏度的方式界定的所述有效探測區(qū)并不直觀和準(zhǔn)確，相關(guān)的微波探測器廠商也只能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出靈敏度級別與安裝空間大小之間的對應(yīng)關(guān)系以供安裝人員參考，但即便對同一安裝空間大小而言，環(huán)境的不同或改變?nèi)詴?huì)造成同一靈敏度級別的微波感應(yīng)器的穩(wěn)定性的不同或改變，因此如何直觀且準(zhǔn)確地設(shè)定微波探測器的有效探測區(qū)，無論是對微波探測器的適用性、穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性而言，還是對微波探測器的遙控設(shè)置的便捷性而言，都具有重要的意義且利于微波探測器的推廣普及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中以近區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的空間范圍，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置基于動(dòng)態(tài)測距原理具有以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，以使得所述有效探測區(qū)對應(yīng)于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin的空間范圍而能夠排除近區(qū)的運(yùn)動(dòng)物體對探測結(jié)果的干擾，因而有利于基于以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力，尤其是抗近區(qū)干擾能力。
2、本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過對一發(fā)射天線的激勵(lì)信號的周期性調(diào)頻，發(fā)射周期性調(diào)頻形態(tài)的一微波波束，和以一接收天線接收該微波波束被至少一物體反射形成的反射回波而生成對應(yīng)所述反射回波的回波信號，并通過混頻檢波的方式生成對應(yīng)于所述激勵(lì)信號和相應(yīng)所述回波信號之間頻率和/或相位差異的多普勒中頻信號，其中以所述微波波束的覆蓋空間為實(shí)際探測空間，則所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb正比于所述實(shí)際探測空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離d，如此以依rmin與所述多普勒中頻信號的相應(yīng)頻率成分fb1的對應(yīng)關(guān)系，在fb≥fb1的條件形成所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的運(yùn)動(dòng)物體對探測結(jié)果的影響。
3、本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進(jìn)行濾除處理，以使得被濾波處理后的所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb≥fb1，對應(yīng)形成fb≥fb1的條件而使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的運(yùn)動(dòng)物體對探測結(jié)果的影響。
4、本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的有效探測區(qū)對應(yīng)于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin的空間范圍而能夠排除近區(qū)的運(yùn)動(dòng)物體對探測結(jié)果的干擾，如在所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的安裝面為微波可以穿透或者泄漏的材質(zhì)時(shí)，上層樓面或者隔壁房間的活動(dòng)引起干擾動(dòng)作，安裝位置周圍風(fēng)管、水管道、風(fēng)機(jī)以及空調(diào)等工作引起的振動(dòng)/動(dòng)作干擾，安裝位置周圍懸掛物飄動(dòng)/晃動(dòng)引起的干擾動(dòng)作，因而有利于基于以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力，尤其是抗近區(qū)干擾能力。
5、本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmin大于5米，如此以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有較大的近區(qū)屏蔽范圍而本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其特征在于，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過對一發(fā)射天線的激勵(lì)信號的周期性調(diào)頻，以所述發(fā)射天線發(fā)射周期性調(diào)頻形態(tài)的一微波波束，和以一接收天線接收該微波波束被至少一物體反射形成的反射回波而生成對應(yīng)所述反射回波的回波信號，并通過混頻檢波的方式生成對應(yīng)于所述激勵(lì)信號和相應(yīng)所述回波信號之間頻率和/或相位差異的多普勒中頻信號，其中以所述微波波束的覆蓋空間為實(shí)際探測空間，所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fB與所述實(shí)際探測空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體距所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離d滿足d＝fB·c·TC/2B，其中c為光速，TC為周期性調(diào)頻形態(tài)的一段所述激勵(lì)信號的掃頻周期，B為該段所述激勵(lì)信號的掃描帶寬，其中以近區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于Rmin的空間范圍，在d取Rmin的狀態(tài)，依Rmin與所述多普勒中頻信號的相應(yīng)頻率成分fB1的對應(yīng)關(guān)系，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設(shè)置基于fB≥fB1的條件具有以Rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，對應(yīng)在所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設(shè)置基于對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的探測控制相應(yīng)設(shè)備時(shí)，該設(shè)備能夠免于響應(yīng)所述近區(qū)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中Rmin大于2米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理時(shí)，相應(yīng)濾波電路的截止頻率大于等于在d取2米的狀態(tài)依d與fB的關(guān)系所對應(yīng)的fB的取值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的信號進(jìn)行濾除處理而形成fB≥fB1的條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中Rmin大于5米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理時(shí)，相應(yīng)濾波電路的截止頻率大于等于在d取5米的狀態(tài)依d與fB的關(guān)系所對應(yīng)的fB的取值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fB1的信號進(jìn)行濾除處理而形成fB≥fB1的條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4以及6至8中任一所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中fB≥fB1的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以fB1為最小頻率閾值的設(shè)置形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4以及6至8中任一所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中fB≥fB1的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以相應(yīng)函數(shù)對所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fB進(jìn)行換算后，以將fB1代入該函數(shù)形成的值為最小閾值的設(shè)置等效形成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中以遠(yuǎn)區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于Rmax的空間范圍，在d取Rmax的狀態(tài)，依Rmax與所述多普勒中頻信號的相應(yīng)頻率成分fB2的對應(yīng)關(guān)系，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設(shè)置基于fB≤fB2的條件具有以Rmax為最大距離閾值的等效設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中Rmax大于Rmin并滿足兩者之差小于等于3米。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中fB≤fB2的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以fB2為最大頻率閾值的設(shè)置形成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中fB≤fB2的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以相應(yīng)函數(shù)對所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fB進(jìn)行換算后，以將fB2代入該函數(shù)形成的值為最大閾值的設(shè)置等效形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率大于fB2的信號進(jìn)行濾除處理而形成...
【技術(shù)特征摘要】
1.抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其特征在于，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過對一發(fā)射天線的激勵(lì)信號的周期性調(diào)頻，以所述發(fā)射天線發(fā)射周期性調(diào)頻形態(tài)的一微波波束，和以一接收天線接收該微波波束被至少一物體反射形成的反射回波而生成對應(yīng)所述反射回波的回波信號，并通過混頻檢波的方式生成對應(yīng)于所述激勵(lì)信號和相應(yīng)所述回波信號之間頻率和/或相位差異的多普勒中頻信號，其中以所述微波波束的覆蓋空間為實(shí)際探測空間，所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb與所述實(shí)際探測空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體距所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離d滿足d＝fb·c·tc/2b，其中c為光速，tc為周期性調(diào)頻形態(tài)的一段所述激勵(lì)信號的掃頻周期，b為該段所述激勵(lì)信號的掃描帶寬，其中以近區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的空間范圍，在d取rmin的狀態(tài)，依rmin與所述多普勒中頻信號的相應(yīng)頻率成分fb1的對應(yīng)關(guān)系，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設(shè)置基于fb≥fb1的條件具有以rmin為最小距離閾值的等效設(shè)置，對應(yīng)在所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設(shè)置基于對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體的探測控制相應(yīng)設(shè)備時(shí)，該設(shè)備能夠免于響應(yīng)所述近區(qū)的物體運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmin大于2米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理時(shí)，相應(yīng)濾波電路的截止頻率大于等于在d取2米的狀態(tài)依d與fb的關(guān)系所對應(yīng)的fb的取值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進(jìn)行濾除處理而形成fb≥fb1的條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmin大于5米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進(jìn)一步被設(shè)置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進(jìn)行濾除處理時(shí)，相應(yīng)濾波電路的截止頻率大于等于在d取5米的狀態(tài)依d與fb的關(guān)系所對應(yīng)的fb的取值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒高迪，鄒明志，汪磊，
申請(專利權(quán))人：深圳邁睿智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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