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申请/专利权人:西安电子科技大学
摘要:本发明公开了一种基于宽带多通道毫米波雷达的唇语识别方法,包括步骤:毫米波雷达获取待识别目标的回波信号,并对其进行脉压处理,得到运动目标的距离信息;对脉压结果进行二线对消,消除静止场景信号分量;对目标的嘴唇动作回波信号进行微多普勒分析;获取训练集,基于CNN神经网络建立唇语识别网络模型;采用训练集对唇语识别网络模型进行训练;将待识别目标的微多普勒图输入训练后的唇语识别网络,输出唇语识别结果。本发明应用毫米波雷达检测唇语动作,可以应用到高噪声弱光线的特殊场景下;利用毫米波雷达来检测人发音时嘴唇动作的反射信号生成的微多普勒特征信息来进行识别,实现微小动作的准确识别。
主权项:1.基于宽带多通道毫米波雷达的唇语识别方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,毫米波雷达获取待识别目标的回波信号,对待识别目标的回波信号进行脉冲压缩处理,得到脉压后的回波信号及运动目标的距离信息;步骤2,对所述脉压后的回波信号进行二线对消,以消除静止场景对应的信号分量,得到目标的嘴唇动作回波信号;步骤3,根据运动目标的距离信息,在运动目标的距离范围内的目标的嘴唇动作回波信号进行微多普勒分析,得到待识别目标的嘴唇动作的微多普勒图;步骤4,获取训练集,基于CNN神经网络建立唇语识别网络模型;步骤5,采用训练集对唇语识别网络模型进行训练,得到训练后的唇语识别网络;步骤6,将待识别目标的嘴唇动作的微多普勒图输入训练后的唇语识别网络,对待识别目标进行唇语识别分类,输出唇语识别结果;所述对待识别目标的回波信号进行脉冲压缩处理,具体为:1.1设空间内待识别目标相对于雷达的距离为R,则待识别目标的回波信号,即接收信号表示为: 其中,j为虚数单位,fc为雷达的起始频率,γ为调频斜率,t为慢时间,为快时间,即一个发射波形内的时间;Rt为t时刻目标到参考接收天线的距离,c为光速;1.2将接收信号与发射信号进行混频,得到中频回波信号;混频过程为: 其中,conj表示信号的共轭;表示发射信号,发射信号的带宽B=γ*Tr,Tr为一个发射信号的重复时间。1.3对混频后的中频回波信号进行傅里叶变换,得到脉压后回波信号及对应的频率fbt: 由上式可知,中频回波信号频率与目标距离成正比,则对中频回波信号进行傅里叶变换后,得出的频点与目标距离对应,由此得到目标的距离信息Rt。
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