《基於陰影衰落的大尺度無線透射層析成像儀》是依託北京理工大學，由安建平擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於陰影衰落的大尺度無線透射層析成像儀
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：安建平
- 項目類別：專項基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對大尺度空間範圍內無損快速人體探測和跟蹤難以克服障礙物影響的問題，通過分析典型場景下無線電波的陰影衰落特性，設計和研製一種基於陰影衰落的無線透射層析成像儀，填補國內在該領域的一項空白。深入研究多徑環境下場景物體對無線層析成像算法的影響，設計具有精確多徑估計能力的無線電波形，建立基於分數階傅立葉變換的多徑偽像修正模型；研究基於壓縮感知理論的大頻寬信號降維處理算法；研究基於正則化的無線層析成像方程求解算法和基於最大後驗機率和馬爾可夫場模型的超分辨圖像重建方法；設計基於GPU並行處理架構的無線通信、掃描、層析成像一體化系統樣機，突破強多徑干擾下快速高精度成像等關鍵技術，完成大型網路無線層析成像的工程驗證。本項目將為我國大尺度空間下人體探測與跟蹤系統的發展提供理論和技術支持，解決區域監控領域中的成像瓶頸問題。
結題摘要
無線層析成像技術是通過測量無線網路節點間信號的陰影衰落來形成探測區域內障礙物的截面圖像，該技術能套用於煙、霧、霾等特殊環境，可用於緊急救援、安全監控的目標定位。本項目通過理論分析、仿真研究、系統研製、試驗測試等工作，完成了基於陰影衰落的大尺度無線透射層析成像儀樣機1套，基於多節點分散式探測系統開展了室外、室內辦公場所、穿牆環境等典型場景成像系統實驗，完成目標探測和定位跟蹤，收集並分析相關統計數據，達到了項目預期的技術指標，取得的主要研究成果包括：（1）提出了鏈路陰影衰落的繞射模型和恆定離心率橢圓模型，基於干擾鏈路檢測和冗餘數據分離的層析成像增強算法；（2）在室內抗多徑干擾方面，提出了基於寬頻Chirp信號及分數階傅立葉變換的抗多徑無線層析成像方法，基於多頻點的室內無線層析成像增強方法；（3）提出了基於結構適應歸一化卷積法的超解析度圖像增強方法、基於目標結構特徵的無線層析超解析度圖像重建方法，基於無線層析成像系統降質函式的圖像復原方法；（4）提出了基於繞射模型和貝葉斯濾波的目標跟蹤算法，基於聯合數據關聯的魯棒多目標跟蹤算法；（5）探索了進行目標識別與生命體徵探測的新套用，提出了層析成像網路中基於RSS的目標識別方法。發表論文22篇，申請發明專利10項，獲授權3項。構建了20個節點的無線層析成像實驗系統，開展了室外及室內辦公環境目標定位跟蹤實驗，成像解析度為0.1m，跟蹤精度達到0.1m。並可以根據實際區域面積大小改變探測節點數量實現儀器系統的適應與擴展。
