神經網路雷達信號識別

1. 如何用雷達實現手勢識別

如何用雷達實現手勢識別
雷達，英文Radar（Radio Detection And Ranging），利用發射「無線電磁波」得到反射波來探測目標物體的距離，角度，和瞬時速度。隨著天線尺寸和晶元的極度縮小，在可預見的未來，更多的雷達設備將會以微型器件面世，如圖所展示的那樣，它們不僅能嵌入可穿戴設備，成為物聯網的一類重要感測器。

圖 傳統的探測偵查雷達（左）以及Project Soli中用於手勢識別的迷你雷達（右）
相比於其它隔空操作技術，比如體感相機、超聲波等，雷達有著一些天然優勢：比如無論白天黑夜，暴曬寒風，皆可正常工作；在體積、成本，以及功耗上都比Kinect等體感相機來得要更低；高頻雷達測量物體距離通常可以精確到毫米級別；而低頻雷達則可以做到「穿牆而過」，完全無視遮擋物的存在。這些特性讓雷達，尤其是微型雷達，在未來都有著廣闊的應用前景。
雷達的組成
一般雷達由發射器、接收器、發射／接收天線、信號處理單元，以及終端設備組成。發射器通過發射天線將經過調頻或調幅的電磁波發射出去；部分電磁波觸碰物體後被反射回接收器，這就好比聲音碰到牆壁被反射回來一樣；信號處理單元分析接受到的信號並從中提取有用的信息諸如物體的距離、角度，以及行進速度；這些結果最終被實時地顯示在終端設備上。傳統的軍事雷達還常配有機械控制的旋轉裝置用以調整天線的朝向，而新型雷達則更多通過電子方式做調整。
為節省材料和空間，通常發射器和接收器可以共享同一個天線，方法是交替開關發射或接收器避免沖突。終端設備通常是一個可以顯示物體位置的屏幕，但在迷你雷達的應用中更多是將雷達提取的物理信息作為輸入信號傳送給諸如手錶或其它電子設備。信號處理單元才是雷達真正的創意和靈魂所在，主要利用數學物理分析以及計算機演算法對雷達信號作過濾、篩選，並計算出物體的方位。在這基礎之上，還可以利用前沿的機器學習演算法對捕捉的信號作體感手勢識別等等。
雷達實現手勢識別
雷達的測距或者測速都把物體想像成一個抽象的點。而真實的物體如手掌則可以認為是一堆三維點的集合體。所以在反射波中已然蘊藏了許多個點的距離與速度信號。同時呈現這些信息的一個好方法叫做距離－多普勒映射（Range-Dopler Map），簡稱RDM（如圖）。RDM中的橫軸是速度，縱軸是距離。它可以認為是一張反射波的能量分布圖或概率圖，每一個單元的數值都代表了反射波從某個特定距離和特定速度的物體得到的反射波能量。仔細看的話，從RDM中已然可以窺見探測物體的特徵身形！基於RDM及其時間序列， 我們可以採用機器學習的方法識別特定的能量模式變化，進而識別手勢及動作。在Soli推出之前，Nvidia也做過類似的研究。

圖 距離-多普勒（速度）映射的等高線表示示例 每一個單元值代表了反射波中具有對應距離和速度的點的集合的反射能量。該映射可以作為特徵向量用於機器學習識別手勢動作。

2. 雷達生命探測儀的技術原理

雷達生命探測儀是依靠雷達原理，設備發出無線電波，並且接受所發出的無線電波。

3. 雷達敵我識別系統的工作原理是怎麼

雷達敵我識別系統，是由詢問機和應答機兩部分組成，通過問與答的方式，獲得識別信息。當雷達發現目標後，即控制詢問機向目標發出一組密碼詢問信號。如屬己方（或友方）目標，目標上的應答機對詢問信號進行解碼，然後自動發回密碼應答信號。

詢問機對應答信號進行解碼後，輸出一個識別標志給雷達顯示器，與該目標回波一起顯示出來，從而確認為己方目標。如屬敵方目標或非合作目標（指沒有裝本系統應答機的目標），則解不出密碼，雷達顯示器上只有目標回波而沒有識別標志。由於它採用有源問答的工作方式，能用較小的發射功率達到較遠的作用距離，且不受目標反射面積大小的影響。

詢問信號和應答信號一般採用兩種不同的頻率傳輸，避免了地物、海浪和雲雨等雜波所產生的干擾。它還能傳輸目標的呼救信號、編號和高度數據等其他信息，以及利用應答信號探測和跟蹤己方目標，所以雷達敵我識別系統也稱二次雷達或雷達信標。但它不能探測非合作目標。

4. 雷達信號處理演算法有哪些

你都不說你的作用 演算法多了去了。後面識別的 提取特徵的 都可以叫做信號處理

5. 雷達能夠通過探測到的飛機信號識別具體的型號嗎

相當的難，IFF能分出來是不是自己人，但是是敵人還是中立，是什麼東西那就完全不得而知了。而且這種系統不是100%可靠，也有人為錯誤的可能，歷史上也出現過很多次。

雷達，尤其是解析度比較高的雷達，通過反射回來的信號，利用一些手段可以一定程度的識別目標的類型。NCTR是各個空軍的技術關鍵，具體細節通常是高度保密的。但是就公開了解的來看，其中之一是JEM，噴氣發動機調制，通過看發動機的第一級壓縮機來識別目標。更高級的手段包括通過ISAR繪圖等手段。不過實用化的目前只有前者，而且有很大的局限性。比如目標的朝向，或者有些乾脆用一些手段屏蔽了第一級壓縮機。

其實最常用的還是根據局勢判斷，單單「這個位置上是不是有可能有自己人」就可以在很多情況下判斷敵我。

6. 基於短時傅里葉變換（STFT）譜圖的有關雷達信號識別或者調制識別的SCI文章

這分類真讓人五體投地，作吧，作到沒人玩了就老實了！最大不同就是STFT的解析度沒法改變，少了WT尺度伸縮的概念，只有平移的計算，可以認為是做了一半的WT，也有局部化的功能，但因沒有伸縮，所以沒有多分辨分析的功能。另外，STFT一般使用高斯和餘弦函數，而WT可使用的函數很多。基本上這些函數都可以做CWT，如果這些函數是設計成正交或雙正交的函數，還可以做使用mallat演算法的DWT。STFT從數學意義上更像單一尺度的CWT，而其計算的實現卻多是用濾波器完成，從這一點來看更像DWT（更確切和恰當的是SWT）的單層分解。其它的還沒想出來，你湊活理解吧！

7. 如何判斷截獲的信號時通信信號還是雷達信號

2.什麼是鎖定看
簡單來說，雷達鎖定目標，指的是在一段時間連續、正確地得到目標的方位、距離、和速度。以美帝F-16戰斗機的AN/APG-66V3A雷達為例，在鎖定時發射的雷達信號與搜索模式有顯著區別。

3.戰斗機如何知道被鎖定
（1）在平時，我軍有電子戰部隊（從總部到下屬的基層部隊分隊），偵查和截獲敵軍電磁信號，包括雷達、通信、數據鏈、網路。經過長期的積累，可以分析出敵軍雷達各種工作模式的信號模式和特徵，乃至能精確到雷達個體。
（2）從（1）中獲取並整理出的數據，會裝定進戰斗機的電子戰吊艙或機載設備（ECM）。因為在實戰乃至平時，電磁空間有N多的電磁信號，多到一架戰斗機不可能實時分析。所以戰斗機的ECM只對從（1）里存在的有威脅的信號響應。一旦ECM發現高威脅級別的敵方雷達信號（比如戰斗機火控雷達鎖定），就會立即向飛行員告警。

4.如果被沒有見過的雷達鎖定怎麼辦看
現在能上檯面的機載自衛電子戰裝備，都有內置演算法，可以根據雷達信號的模式（比如載頻，PRI,PW,掃描周期）判斷威脅度。如果符合一定條件，也會向飛行員告警有不明信號。

當然，現在的雷達設計的越來越賤。出現了LPI雷達（低截獲概率），用各種手段讓被鎖定的戰斗機不知道。

5.所以回到開頭的問題。

a.電子戰部隊知道戰斗機被鎖定會出現什麼信號。
b.a把信號特徵輸入到戰斗機
c.當戰斗機發現上述的信號特徵，才知道自己被鎖定。

8. 雷達脈沖信號怎樣分析怎麼確定是屬於那種雷達信號

雷達系統中採用的脈沖信號難以定性分析，這是因為脈沖寬度和脈沖重復頻率不是常數，並在很大程度上依賴於雷達的模式，其有力地阻止了採用射頻功率計作為工具，通過平均功率來計算脈沖信號的峰值功率。此外，必須測量許多參數才能有效地表徵脈沖信號，包括峰值和平均功率、脈沖波形及脈沖外形，其中包括了上升時間、下降時間、脈沖寬度和脈沖周期。其他測量包括載波頻率、佔用頻譜、載波占空比、脈沖重復頻率和相位雜訊。頻譜分析儀為工程師提供了測量脈沖寬度、峰值功率、相位雜訊，以及許多其他重要參數的最佳解決方案。考察脈沖信號 脈沖信號包含了很多跨越廣泛頻率范圍的頻譜線(圖1)。結果可有三種顯示方式，這有賴於脈沖和分辨帶寬(RBW)等參數。如果RBW小於頻譜線間距，改變它不會改變其測量水平。帶寬窄於包絡中第一個無效間距(1/脈沖寬度)就可以顯示包絡頻譜。最後，如果帶寬寬於無效間距，帶寬內的整個頻譜下降，這意味著該信號的頻譜無法顯示。隨著帶寬的進一步增加，響應接近脈沖的時域函數。依靠脈沖參數，還可以計算出脈沖降敏因子，這減少了頻譜分析儀脈沖帶寬內的測量水平。在這種情況下，標記讀數加上降敏因子等於峰值功率。 RBW值對脈沖信號的測量很重要，這是因為在測量水平上RBW的改變產生變化。脈沖降敏因子取決於脈沖參數和RBW，如果帶寬大於頻譜線的間距，所測得的幅度依賴於帶寬和總信號帶寬內的頻譜線數目。儀器中的濾波器形狀決定著RBW校正因子，這是因為帶寬的形狀反映了濾波器帶寬內的功率。如果RBW太寬，頻譜線或包絡頻譜變成時域譜，並且RBW濾波器的脈沖響應變得很明顯。 在時域使用頻譜分析儀，就有可能獲得脈沖寬度的直接測量。峰值標記允許峰值功率的測量，而增量標記允許參數的測量，例如上升時間、下降時間、脈沖重復間隔及過沖。通過寬RBW和視頻帶寬(VBW)，頻譜分析儀可以追蹤射頻脈沖的包絡，以便可以看到脈沖的沖擊響應。最高RBW/VBW限制了頻譜分析儀測量窄脈沖的能力，並且通用規則長期以來一直認為最短的脈沖是可測的，其脈沖寬度應大於或等於2/RBW 。 雷達系統通常在射頻脈沖內採用調制。了解這種調制的功率特性很重要，這是因為雷達范圍受到脈沖內可獲得功率的限制。反過來說，更長的脈沖長度將導致有限的解析度。調制制式可能的范圍從簡單的FM(調頻)到復雜的數字調制制式，其可以支持現代頻譜分析儀。頻譜分析儀也可以測量傳統的模擬調制脈沖(AM、FM、相位調制) 。此外，其還可以執行分析功能，這涉及許多數字調制制式的解調制，如射頻脈沖內的巴克碼BPSK調制、脈沖到脈沖的相位測量等。 脈沖功率測量和探測器 在雷達發射機中，測試輸出功率是一個重要的測量，並且可以採用幾種不同類型的測量。平均功率通常採用功率計作為均值功率測量。另一個重要的值是峰值功率，且如果脈沖重復頻率(PRF)和脈沖寬度已知，就可以計算出所測到的平均功率。 在頻譜分析儀上採用光柵掃描CRT顯示器(或LCD)來顯示時域信號波形。這些顯示器中的象素數目，在振幅軸以及在時間(或頻率)軸是有限的。這導致幅度和頻率或時間的有限解析度。為了顯示掃描到的全部測量數據，探測器被用來將數據采樣壓縮到顯示像素許可的數量。 對於峰值功率的測量，頻譜分析儀具有峰值檢測器，其可以顯示某個給定測量區間內的最高功率峰值。然而，對於調幅信號的平均功耗測量，如脈沖調制信號，頻譜分析儀中的峰值探測器是不適合的，這是因為峰值電壓與信號功率無關。然而，這些儀器也提供了抽樣探測器或rms探測器。 抽樣探測器每個測量點檢查包絡電壓一次，並顯示結果，但這可能引起信號信息的總損耗，這是因為可在屏幕x軸上獲得的像素數量是有限的。rms探測器在ADC的全采樣率下采樣包絡信號，並且單個像素范圍內的所有采樣被用於rms功率的計算。因此，rns探測器顯示了比抽樣檢測器更多的測量樣本。 通過將功率計算公式用於所有樣本，每個像素都代表了rms探測器測量的頻譜功率。對於高重復性，可以通過掃描時間來控制每個象素的樣本數量。越長的掃描時間，時間間隔上每個像素的功率積分也隨之增加。在脈沖信號下，可重復性依賴於像素內的脈沖數量。對平滑部分，穩定的rms追蹤結果，掃描時間必須設為足夠長的值，以便在一個像素內捕捉幾個脈沖。rms探測器計算所有樣本的rms值，這由屏幕上的一個單一像素來線性地代表。 為了精確測量脈沖調制信號的峰值和均值功率，該儀器的IF帶寬和ADC轉換器的采樣率必須足夠高，以便其不會影響脈沖的形狀。例如，羅德與施瓦茨(R&S)公司的FSP頻譜分析儀中可以獲得10MHz分辨帶寬和32MHz采樣率，在脈沖寬度窄至500ns的高精度下測量脈沖調制信號是可能的。 測試設備實例 對本文中的測量例子，R&S SMU信號發生器被用於創建模擬雷達信號，並且輸出信號是AM調制射頻載波。利用任意波形發生器來產生寬頻AM調制，以創建一個具有500 ns脈沖寬度和1kHz PRF的脈沖序列。脈沖水平隨時間變化，來模擬長期平均功率測量的天線旋轉效果。 對於測量峰值功率，頻譜分析儀必須設為足夠寬的RBW和VBW以便在脈沖寬度內穩定。在這種測量中，RBW和VBW設為10MHz。頻譜分析儀設到零跨度，並顯示功率隨時間的變化。掃描時間設為允許探測單一脈沖的值。頻譜分析儀採用視頻觸發來顯示穩定的脈沖形狀顯示。脈沖寬度被改變，並且採用100ns、200ns和500ns的脈沖寬度來繪制三個測量結果，從而研究分辨濾波器穩定時間帶來的影響。典型峰值功率測量的三個結果如圖2所示。 藍色虛線是採用500 ns脈沖寬度測量的，並在脈沖頂部顯示出一個平坦響應。綠色虛線是採用200 ns脈沖寬度測量的。此值等於計算得到的穩定時間。該測量中的峰值水平剛剛達到500 ns脈沖的實測值。標記1(T2)被設為峰值，顯示為9.97dBm。該脈沖寬度是10MHz分辨帶寬下可以准確測量的最小值。紅色實線是採用100ns脈沖寬度測得的，其短於分解濾波器的穩定時間。在該圖中，增量標記讀數「Delta 2 (T3)」設定為峰值，並顯示出對歸一化脈沖水平大約3dB的損耗。很專業的問題，希望能幫到你。

9. 雷達敵我識別系統的工作原理是什麼

和應答機兩部分組成，通過問與答的方式，獲得識別信息。當雷達發現目標後，即控制詢問機向目標發出一組密碼詢問信號。如屬己方（或友方）目標，目標上的應答機對詢問信號進行解碼，然後自動發回密碼應答信號。

詢問機對應答信號進行解碼後，輸出一個識別標志給雷達顯示器，與該目標回波一起顯示出來，從而確認為己方目標。如屬敵方目標或非合作目標（指沒有裝本系統應答機的目標），則解不出密碼，雷達顯示器上只有目標回波而沒有識別標志。由於它採用有源問答的工作方式，能用較小的發射功率達到較遠的作用距離，且不受目標反射面積大小的影響。

詢問信號和應答信號一般採用兩種不同的頻率傳輸，避免了地物、海浪和雲雨等雜波所產生的干擾。它還能傳輸目標的呼救信號、編號和高度數據等其他信息，以及利用應答信號探測和跟蹤己方目標，所以雷達敵我識別系統也稱二次雷達或雷達信標。但它不能探測非合作目標。

10. 檢測到雷達信號 k頻 什麼意思

檢測到雷達信號k頻的意思是：表示有測速，使用的雷達是K頻段（約24～26GHz）的雷達波。

警用速度檢測設備，尤其是移動速度檢測一般採用雷達速度檢測。目前，國際上常用的雷達速度檢測的頻帶有X頻帶、K頻帶和Ka頻帶。

Ka頻率，頻率為26．5－40ghz電磁波，K頻率，頻率為18－26．5ghz電磁波。

Ka波段是電磁波譜微波波段的一部分，Ka波段的頻率范圍為26．5～40GHz。Ka是K－above的縮寫，即直接高於k。Ka波段也被稱為30／20GHz波段，通常用於衛星通信。

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ka波段和ku波段區別

1．ka頻率較高，孔徑相同的天線波束較窄，方向性較好，接收到的相鄰恆星的干擾較少。國際上比較流行的ka衛星都是採用點波束設計，在同一顆衛星下需要進行波束轉換。Ku一般是大波束，同樣需要衛星下的開關。

2．與Ku頻段不同，美國為政府應用分配了專門的Ka頻段，使政府能夠建立自己的衛星星座系統。著名的寬頻全球通信衛星通信系統（WGS）就是這一政策的產物。

3．Ka波段的限制與Ku波段不同。雖然可以獲得更好的方向性和增益的Ka波段與天體的大小確定，這是抵消較高的空間損失，商業Ka波段，有嚴格限制的離軸附近譜密度（ESD），這通常是重要的移動應用程序系統。