VHF-FM微波段人体探测技术：室内环境变化监测

"基于VHF-FM微波段的室内人体探测方法 (2014年)" 本文介绍了一种创新的室内人体探测技术，利用甚高频调频广播（VHF-FM）微波频段，旨在提供稳定且准确的室内环境监控。这种方法的核心是通过分析VHF-FM天线阵列接收机接收到的信号，进行空时相关处理以获取信号子空间的特征向量，并将其映射为相应的代价值。在无人的静态环境中，这些代价值保持相对稳定；然而，一旦有人员活动导致室内环境改变，代价值会显著变化。 首先，文章阐述了室内人体探测的基本原理。当无线电波在室内传播时，会遇到家具、墙壁等障碍物，产生反射、折射和衍射。在静态无人环境下，信号的传播路径相对固定，因此特征向量映射的代价值较为恒定。然而，人的进入改变了室内环境，导致信号传播路径和衰减的变化，相应地，特征向量映射的代价值也会变化，从而能够有效地探测到室内是否有人。 系统实验装置包括一个VHF-FM微波天线阵列，接收机，A/D转换器和PC进行数据处理。此外，还配备了一个数字摄像头，用于实时记录分析结果，以增强系统的可靠性。 接着，文章讨论了数据应用模型，特别是天线阵列接收信号的模型。考虑到信号源远近和噪声特性，接收信号由信号源和加性高斯白噪声（AWGN）组成。信号在每根天线上的相位偏移与波达方向（DOA）有关，通过计算这些相位偏移，可以识别出不同DOA的信号贡献，从而推断室内环境的动态变化。 通过这种基于VHF-FM微波的探测方法，系统能够有效地区分室内静态无人状态和动态有人状态，即使在噪声环境下也能保持良好的探测性能。这种方法对于安全监控、智能家居、应急响应等领域具有重要应用价值，因为它能提供无侵入式的、持续的室内环境监测，有助于提升安全性和效率。