本发明涉及人体移动检测领域，具体涉及一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法。
背景技术：
1、节能减排是当今社会发展的主题，而智能照明、智能空调、智能门禁等技术手段已成为推动节能减排、减缓气候变化的有效途径和重要抓手。
2、目前市场上的很多照明灯、紫外灯、门禁仍然采用人工控制，是非自动化的，人工控制会导致使用体验不好，如果由于人的疏忽导致没有及时的关闭灯具、门禁，不仅会造成能源的损失，诸如紫外线灯等消毒灯则会对人的健康产生伤害。
3、目前，市场上检测人体运动主要依靠红外传感器、摄像头、连续波雷达传感器。红外传感器通过透镜阵列实现其对环境的明暗区划分，当人在这些明暗区之间运动时，人体辐射的红外线会在传感器上激励起电压脉冲，通过对脉冲的放大识别处理进而实现对运动人体的感知。摄像头感知原理是通过图像识别技术实现对人及其运动的识别。红外线的优点是功耗低、可以利用人的红外特征，缺点是基于红外线的检测原理易受到环境温度的变化影响，且透镜在长时间使用时面临灰尘覆盖导致的灵敏度下降等问题。摄像头的优点是可以获得很好的人运动的细节特征，缺点是隐私保护不够、功耗高、成本高。
4、雷达早起主要应用在军事领域，用作探测航空飞行器，随着电子技术及信息处理技术的发展，雷达应用领域得到了极大的拓展，从军事领域到民用领域，从探测航空飞行器这类高速移动目标到行人这种低小慢目标，应用越来越广。雷达按照发射波形来划分可分为脉冲雷达和连续波（continuous wave，cw）雷达，其中脉冲体制雷达发射脉冲调制的高频信号，通过测量脉冲的往返延迟来计算目标距离，一般用于远距离运动检测，不太适用于短距离测距。连续波雷达持续发射高频信号，根据是否对连续波信号是否进行调制又将连续波雷达分为fmcw雷达、pmcw雷达、单音多普勒连续波雷达，一般用于近距离运动检测。雷达具有易于操作、硬件成本低廉、不受天气及光照约束、穿墙透视等优点，利用连续波雷达可以进行主动式式的人体运动检测，适用于多种复杂场景。
5、用于运动检测的单音多普勒连续波雷达，硬件结构包含振荡器、放大器、下变频器、天线和mcu。振荡器产生一个单音射频连续波信号，通过放大器放大再通过天线辐射到照射区，区域内的运动目标反射信号经过天线接收后经过下变频器输出一个中频信号，mcu对混频器的中频输出信号进行采样、检测，最终依据特定的算法判断雷达照射区内是否有移动目标。根据多普勒原理，运动的物体会改变反射的电磁波信号的频率，因此混频器会输出一个与移动速度对应频率的信号。
6、由于雷达的应用场景广，具有极大的发货量，因此对成本极其敏感，算法对信号的处理往往是通过极其便宜的mcu来承载实现，因此计算资源极其有限，这也要求算法要足够的简练。
7、雷达传感器利用了电磁波传播的多普勒原理，但是输出的信号中包含噪声和有用信号两个部分。其中噪声又分为器件噪声和环境噪声。器件输出噪声只与器件自身的工作条件、环境温度相关而与运动物无关，呈现一个一定幅度无规律波动，其频谱较为分散。当把雷达传感器放在一个室内无人运动的环境中，中频信号的底噪相对器件噪声，幅度会增大，偶尔还会出现一个尖刺，该信号的频率也是无规律的，这是由于室内环境有一些环境的干扰，比如其他设备辐射的电磁波信号，环境中的无规律小幅度的物体运动；当把模块放在室外无人运动的环境下，中频信号底噪的波峰比较尖锐，在起风的时候，中频信号波动较大，这是由于环境中存在较多大幅度的无规律运动，比如受风吹起的花草的无规律晃动；雷达照射区有人运动时，无论是在室内和室外，中频信号类似正弦波，具有明显区别于噪声信号的时域和频域特征，通过对噪声信号和人体运动信号进行对比分析可以发现，不管是暗室中的底噪，还是室内外无人运动时的底噪，他们的共同点是他们都是类似于白噪声的信号，不同点仅仅是幅度大小不同；人体运动信号很有规律，从频域上观察表现出信号功率集中在某个频率或者是某几个频率。
8、目前，通过中频信号区别噪声和人体运动的算法是峰值判别法：选择合适的采样频率，采集若干个点，然后找到这些点中的最大值和最小值，计算最大值和最小值的差值，将这个差值计为阈值，方法示意图如图1所示，图1中取60个采样点，找到这些点的最大值和最小值，计算最大值和最小值的差，将这个差值计为阈值；如果中频信号的波动幅度超过这个阈值，且在规定的若干个时间窗口内，超过的次数大于设定的次数，我们就认为有运动物出现在了雷达照射区域。
9、但是峰值判别法较难区分噪声和人体运动，在室内环境下，效果还是比较好，但是应用在室外时，效果就不好，室外随机噪声幅度增大，特别是自然风吹动物体摆动时造成的震动，比如树叶摇晃，旗帜飘动等，更容易引起误判。噪声信号的时域和频域如图2所示，人体运动的信号的时域和频域如图3所示，峰值判别法没有利用噪声信号频谱分散、人体运动频率集中这一区别特点；频谱分析法能够区别频谱分散的噪声和频谱集中的人体运动信号，但频谱分析法会使用fft，这就对算力的要求比较高，较高的算力需要更高的成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、本发明提供了一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，包括以下步骤：
4、步骤1、将带有连续波雷达的装置放在被测环境中，对环境进行探测，基于雷达测试出来的数值，设置一个预设的阈值d，带有连续波雷达的装置采集到的信号经过adc采样得到输入信号x（t）；
5、步骤2、设置一个相关信号h（t），相关信号h（t）是一个连续调频的信号，所述相关信号h（t）的公式为：；其中f代表频率，pi代表脉冲，t代表信号周期；
6、步骤3、对输入信号x（t）与相关信号h（t）进行相关性计算，得到相关性结果s，根据步骤s1的阈值d与相关性结果s进行比较，若s>d，则判定输入信号为人体运动信号，若s<d，则判定输入信号为噪声信号；所述输入信号x（t）与相关信号h（t）进行相关性的计算方法为：；
7、步骤4、系统判定为人体运动信号后，则触发相应行为，判定若为噪声信号，则不进行触发相应行为。
8、进一步地，所述步骤1中若连续波雷达的装置的探测距离越远，所述预设的阈值d越小。
9、进一步地，所述步骤2中，设置信号h（t）的具体参数时，信号h（t）的频率分量包括运动的人对应的多普勒频移的频带范围。
10、进一步地，所述步骤2中频率f的取值需要根据用户要检测的信号带宽确定。
11、进一步地，所述步骤3中，当输出信号x（t）为噪声信号和h(t)相关后，各频率之间相互抵消，相关后的输出结果s小；当输出信号x（t）为人体运动信号，频率集中分布在某几个频率点上的信号，当人体运动信号和h(t)相关后，由于没有其他频率的抵消，相关后的输出结果s大。
12、进一步地，所述相应行为包括亮灯、开门、摄像头拍照或低功耗唤醒
13、本发明的有益效果是：
14、1）本发明充分利用噪声和人体运动两种信号在频域上的区别，实现更有效的识别；
15、2）本发明使用的算法资源要求不高，运算简单，节约了成本。
1.一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于：所述步骤1中若连续波雷达的装置的探测距离越远，所述预设的阈值d越小。
3.根据权利要求1所述的一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于：所述步骤2中，设置信号h（t）的具体参数时，信号h（t）的频率分量包括运动的人对应的多普勒频移的频带范围。
4.根据权利要求1所述的一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于：所述步骤2中频率f的取值需要根据用户要检测的信号带宽确定。
5.根据权利要求1所述的一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于：所述步骤3中，当输出信号x（t）为噪声信号和h(t)相关后，各频率之间相互抵消，相关后的输出结果s小；当输出信号x（t）为人体运动信号，频率集中分布在某几个频率点上的信号，当人体运动信号和h(t)相关后，由于没有其他频率的抵消，相关后的输出结果s大。
6.根据权利要求1所述的一种利用人体移动多普勒特征的人体移动相关检测方法，其特征在于：所述相应行为包括亮灯、开门、摄像头拍照或低功耗唤醒。
