基于雷达的近距智能感知

活动介绍

上海白玉兰开源开放研究院发起的“青年学者论坛”，意在为国内外大数据及人工智能领域的优秀青年学者，搭建一个非正式交流平台。我们诚邀发表在国际顶会的论文作者，以第一视角介绍其学术观点、研究细节、成果展现、相关领域前沿方向等话题，促进观点碰撞及交流合作。

此次是“青年学者论坛”第二十一期活动，青年学者论坛讲师及志愿者持续招募中。如有意愿，请与我们联系，欢迎广大同学们积极参与。
Email：chengh@baiyulan.org.cn （邮件主题：青年学者论坛）
微信：chhao01 （验证消息：青年学者论坛）

• 摘要

近年来，基于雷达的近距智能感知的得到广泛关注。主要应用领域有：手势交互、室内定位、呼吸心跳监测、血压监测等。与传统的长距军、民用雷达以及中距的车载雷达不同，近距雷达工作距离通常小于十米，探测环境也更为复杂，面临着严重的收发泄露和环境杂波干扰。针对这一干扰问题，我们提出了两种解决方案。第一种是模拟和数字混合补偿技术，通过预存的抗干扰信号在模拟域和数字域中对干扰进行两次补偿，实现对干扰的深度补偿。补偿过程中提出了一种新颖的基于调制信号的同步 (MBS) 技术，用于在补偿过程中将实时 IF 信号与抗干扰信号同步。通过显著抑制收发泄漏和环境杂波，该技术大大提高了中频信号的信干比（SIR），并使得检测具有弱反射的目标成为可能。此外，模拟补偿能够充分利用模数转换器 (ADC)的动态范围，这将减少量化噪声的影响，从而提高信噪比（SNR）。第二种是抗杂波的生命体征提取算法。用于稳定的生命体征探测。通过将调频连续波（FMCW）雷达的距离-时间图中目标列的实部虚部结合起来，组成了单频连续波（CW）雷达信号，再进一步利用CW雷达的圆拟合算法，去掉了环境杂波的影响。上面两项工作分别发表于TMTT，TbioCas期刊。

活动安排

讲师介绍

刘劲涛, 上海交通大学人工智能研究院博士生, ,指导老师是顾昌展副教授。主要研究兴趣集中于微波/毫米波电路和系统、近程雷达传感器和传感系统。目前以一作身份于TMTT, TbioCas, IEEE sensors journal, MWCL，IMS等会议或期刊发表论文9篇。

相关论文
[1] J. Liu, J. Lu, Y. Li, C. Gu*, and J. Mao, “Mitigation of Leakage and Stationary Clutters in Short-Range FMCW Radar With Hybrid Analog and Digital Compensation Technique,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2021.
[2] J. Liu, Y. Li, C. Li, C. Gu*, and J. Mao, “Accurate Measurement of Human Vital Signs with Linear FMCW Radars under Proximity Stationary Clutters,” IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2021.
[3] J. Liu, C. Gu*, Y.-P. Zhang, and J.-F. Mao, “Analysis on a 77 GHz MIMO Radar for Touchless Gesture Sensing,” IEEE Sensors Letters, 2020.
[4] J. Liu, C. Gu*, Y. Zhang, and J.-F. Mao, “Phase Correction in Asynchronous FMCW Radar Systems for Accurate Noncontact Cardiopulmonary Monitoring,” in International Microwave Symposium 2021.
[5] J. Liu, C. Gu*, and J.-F. Mao, “DC-Independent High-Linear Motion Sensing based on a Novel ACAA Algorithm,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, accepted for publication, 2022.
[6] J. Liu, Y. Li, C. Gu*, and J. Mao, “Solving Phase Ambiguity in Interferometric Displacement Measurement with Millimeter-Wave FMCW Radar Sensors,” IEEE Sensors Journal, accepted for publication, 2022.
[7]J. Liu, F. Tong, C. Gu*, J. Mao, “A Noise-Immune Motion Sensing Technique with Low-IF CW Radars,” accepted by 2022 IEEE International Microwave Symposium (IMS), Denver, CO, June 2022.
[8] J. Liu, C. Gu*, Y. Zhang, and J.-F. Mao, “Suppressing Coupling and Stationary Clutters in FMCW Radars with Temporal Filtering,” presented at the 2020 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference (APMC), 2020.
[9] J. Liu, C. Gu*, F. Zhang, Y. Zhang, and J.-F. Mao, “A 77 GHz FMCW Radar System for Versatile Consumer Applications,” presented at the 2020 IEEE MTT-S International Wireless Symposium (IWS), 2020.

评议人

朱程广，研究方向包括视觉导航，医学图像处理等。发表SCI文章2篇，EI文章2篇，作为第一发明人授权发明专利5项，软件著作权2项，在中国惯性学报2016~2018年优秀论文评选中获得二等奖（3/14），入选上海市“超级博士后”资助计划，获得2021年上海市博士后创新创业大赛优胜奖（最高奖），获得上海市“海聚英才”创新创业大赛优胜奖，获得2021年之江实验室国际青年人才基金资助。

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