本發(fā)明涉及基于多普勒效應原理的微波探測領域，尤其涉及一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置。

背景技術(shù)：

1、基于多普勒效應原理的微波探測技術(shù)作為人與物，物與物之間相聯(lián)的重要樞紐在存在探測和行為探測技術(shù)中具有獨特的優(yōu)勢，其能夠在不侵犯人體隱私的情況下，探測出運動物體，比如人的動作特征、移動特征、以及微動特征，甚至是人的心跳和呼吸特征信息，因而具有廣泛的應用需求，例如基于探測結(jié)果智能化地調(diào)節(jié)相應電氣設備的工作狀態(tài)而實現(xiàn)人與物以及物與物之間的智能互聯(lián)。

2、具體地，相應微波探測器以固定頻率發(fā)射一微波波束，和接收該微波波束被相應物體反射形成的一反射回波，并在后續(xù)通過混頻檢波的方式生成對應于該微波波束和該反射回波之間的頻率差異的一多普勒中頻信號，則該多普勒中頻信號的幅值波動對應于相應物體的運動產(chǎn)生的多普勒效應，如此以基于所述多普勒中頻信號存在滿足相應的閾值設定的有效幅值表征相應物體的運動，并在應用于對目標探測物體的運動的探測時，能夠?qū)崿F(xiàn)人與物之間的智能互聯(lián)而具有廣泛的應用前景。然而對應于圖1所示，對目前的具有定向輻射特性的微波探測器而言，一方面其微波波束仍包含位于在該定向輻射方向的反向方向的后瓣，以至于與該微波波束相對應的實際探測空間通常無法與該定向輻射方向的目標探測空間相匹配，對應在該實際探測空間中與該后瓣相對應的后向空間存在動作干擾、電磁干擾以及因電磁屏蔽環(huán)境造成的自激干擾時，如該后向空間的出風口、排氣扇以及管道等產(chǎn)生的動作干擾，該后向空間的路由器和帶有wifi或藍牙功能的設備產(chǎn)生的電磁干擾，以及該后向空間的金屬面和金屬管道類強反射物對該微波波束的多徑反射造成的自激干擾，造成現(xiàn)有的基于多普勒效應原理的微波探測技術(shù)精準度差和/或抗干擾性能差的問題；另一方面，由于所述多普勒中頻信號的幅值關聯(lián)于被運動物體反射形成的所述反射回波的能量大小而關聯(lián)于運動物體與所述微波探測器之間的距離，則所述多普勒中頻信號中對應所述微波探測器的近區(qū)的上述干擾信號的強度更強，以至于所述多普勒中頻信號中對應目標探測物體的運動的目標信號難以被分離和被識別，而與該后瓣相對應的后向空間也通常位于所述微波探測器的近區(qū)，因此現(xiàn)有的微波探測器在存在近區(qū)干擾時的探測準確度無法保障；此外，相應微波波束的邊界為輻射能量衰減到一定程度的梯度邊界而具有非確定性，即現(xiàn)有的微波探測器的實際探測空間呈以梯度邊界為外邊界的空間而難以在實際應用中匹配相應的目標探測空間，造成現(xiàn)有的微波探測器在實際應用中于不同應用場景的適應能力有限并具有較差的探測穩(wěn)定性的缺陷。

3、為解決現(xiàn)有的微波探測器的上述缺陷，目前主要通過調(diào)節(jié)所述微波探測器的靈敏度的方式于所述微波探測器的實際探測空間內(nèi)界定一有效探測區(qū)，具體以所述多普勒中頻信號在幅值上的相應閾值設定實現(xiàn)對所述微波探測器的相應靈敏度調(diào)節(jié)。然而，由于所述多普勒中頻信號的幅值關聯(lián)于被運動物體反射形成的所述反射回波的能量大小而在關聯(lián)于運動物體與所述微波探測器之間的距離的同時，還關聯(lián)于運動物體的反射面大小和運動速度，因此，基于所述微波探測器的靈敏度調(diào)節(jié)對所述有效探測區(qū)的邊界的界定僅限于界定所述有效探測區(qū)的外邊界而無法自所述有效探測區(qū)隔離所述微波探測器的近區(qū)，并且對該外邊界的界定并不直觀和準確，例如，與所述微波探測器距離相同的不同運動物體由于具有不同的反射面大小和/或運動速度而于所述多普勒中頻信號中具有不同的幅值反饋，又如距離所述微波探測器更遠的運動物體由于具有更大的反射面和/或運動速度而于所述多普勒中頻信號中可能具有更高的幅值反饋。也就是說，通過調(diào)節(jié)所述微波探測器的靈敏度的方式界定的所述有效探測區(qū)并不直觀和準確，相關的微波探測器廠商也只能夠根據(jù)經(jīng)驗給出靈敏度級別與安裝空間大小之間的對應關系以供安裝人員參考，但即便對同一安裝空間大小而言，環(huán)境的不同或改變?nèi)詴斐赏混`敏度級別的微波感應器的穩(wěn)定性的不同或改變，因此如何直觀且準確地設定微波探測器的有效探測區(qū)，無論是對微波探測器的適用性、穩(wěn)定性以及準確性而言，還是對微波探測器的遙控設置的便捷性而言，都具有重要的意義且利于微波探測器的推廣普及。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中以近區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的空間范圍，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置基于動態(tài)測距原理具有以rmin為最小距離閾值的等效設置，以使得所述有效探測區(qū)對應于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin的空間范圍而能夠排除近區(qū)的運動物體對探測結(jié)果的干擾，因而有利于基于以rmin為最小距離閾值的等效設置提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力，尤其是抗近區(qū)干擾能力。

2、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過對一發(fā)射天線的激勵信號的周期性調(diào)頻，發(fā)射周期性調(diào)頻形態(tài)的一微波波束，和以一接收天線接收該微波波束被至少一物體反射形成的反射回波而生成對應所述反射回波的回波信號，并通過混頻檢波的方式生成對應于所述激勵信號和相應所述回波信號之間頻率和/或相位差異的多普勒中頻信號，其中以所述微波波束的覆蓋空間為實際探測空間，則所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb正比于所述實際探測空間內(nèi)的運動物體與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離d，如此以依rmin與所述多普勒中頻信號的相應頻率成分fb1的對應關系，在fb≥fb1的條件形成所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置以rmin為最小距離閾值的等效設置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的運動物體對探測結(jié)果的影響。

3、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進行濾除處理，以使得被濾波處理后的所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb≥fb1，對應形成fb≥fb1的條件而使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有以rmin為最小距離閾值的等效設置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的運動物體對探測結(jié)果的影響。

4、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有以rmin為最小距離閾值的等效設置，以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的有效探測區(qū)對應于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin的空間范圍而能夠排除近區(qū)的運動物體對探測結(jié)果的干擾，如在所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的安裝面為微波可以穿透或者泄漏的材質(zhì)時，上層樓面或者隔壁房間的活動引起干擾動作，安裝位置周圍風管、水管道、風機以及空調(diào)等工作引起的振動/動作干擾，安裝位置周圍懸掛物飄動/晃動引起的干擾動作，因而有利于基于以rmin為最小距離閾值的等效設置提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力，尤其是抗近區(qū)干擾能力。

5、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmin大于5米，如此以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有較大的近區(qū)屏蔽范圍而能夠保障所述多普勒中頻信號中頻率大于fb1的信號的精度，因而有利于提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置對遠距離的微弱動作的探測精度，對應使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置設置適用于高安裝場景，如倉庫、車間、車站以及機場等室內(nèi)高安裝照明控制場景，和公路、露天活動和施工場所等戶外高安裝照明控制場景，這類高安裝照明控制場景易于在較大近區(qū)范圍出現(xiàn)干擾動作，例如但不限于飛蛾和蚊蟲的趨光行為干擾，貨架晃動干擾、所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置自身因風吹雨打等外力沖擊產(chǎn)生振動/晃動而形成的相對振動/晃動干擾、雨水流動以及雨滴飄落產(chǎn)生的干擾動作，但由于所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置基于rmin大于5米的設置具有較大的近區(qū)屏蔽范圍，因而適用于在高安裝場景屏蔽這些干擾動作以保障對遠距離的微弱動作的探測精度。

6、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述有效探測區(qū)對應于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin的空間范圍而能夠排除近區(qū)的運動物體對探測結(jié)果的影響，也就是說，即便所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的探測靈敏度被維持于較高的狀態(tài)，近區(qū)的運動物體對探測結(jié)果的影響也能夠被有效規(guī)避，因而有利于基于高靈敏度設置保障所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的探測精度，并同時保障探測結(jié)果的準確性和穩(wěn)定性。

7、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中以遠區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于rmax的空間范圍，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置基于動態(tài)測距原理進一步具有以rmax為最大距離閾值的等效設置，以使得所述有效探測區(qū)對應于與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于等于rmin且小于等于rmax的空間范圍而能夠排除近區(qū)和遠區(qū)的運動物體對探測結(jié)果的影響，因而有利于進一步提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力。

8、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步依rmax與所述多普勒中頻信號的相應頻率成分fb2的對應關系，在fb≤fb2的條件形成所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置以rmax為最大距離閾值的等效設置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于rmax的運動物體對探測結(jié)果的影響。

9、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步通過模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率大于fb2的信號進行濾除處理，以使得被濾波處理后的所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb≤fb2，對應形成fb≤fb2的條件而使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置具有以rmax為最大距離閾值的等效設置，從而排除與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于rmax的運動物體對探測結(jié)果的影響。

10、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmax大于rmin并滿足兩者之差小于等于3米，如果以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的有效探測區(qū)能夠進一步與人體高度相匹配而進一步提高所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的抗干擾能力。

11、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中rmax小于等于所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置相對于地面的安裝高度，如此以使得所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置適用于垂直探測應用場景，對應在垂直探測應用場景，基于rmax小于等于所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置相對于地面的安裝高度，進一步降低所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置自身因風吹雨打等外力沖擊產(chǎn)生振動/晃動而形成的相對振動/晃動干擾對探測結(jié)果的影響。

12、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進行濾除處理而具有以rmin為最小距離閾值的等效設置，或進一步對所述多普勒中頻信號中頻率大于fb2的信號進行濾除處理而具有以rmax為最大距離閾值的等效設置，其中基于對相應模擬濾波電路的參數(shù)調(diào)節(jié)，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置的rmin和rmax被可調(diào)地設置，如此以保障所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置對不同安裝環(huán)境的適用性。

13、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置能夠以圖形化的遙控調(diào)節(jié)方式形成對rmin和rmax的等效調(diào)節(jié)，對應形成對近區(qū)和遠區(qū)的調(diào)整而準確調(diào)整所述有效探測區(qū)，如此以基于近區(qū)和遠區(qū)所表述的意義使得對所述有效探測區(qū)的調(diào)整更為直觀和便捷而易于被接受和普及。

14、為實現(xiàn)以上至少一目的，本發(fā)明提供一種抗近區(qū)干擾的微波探測裝置，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置通過對一發(fā)射天線的激勵信號的周期性調(diào)頻，以所述發(fā)射天線發(fā)射周期性調(diào)頻形態(tài)的一微波波束，和以一接收天線接收該微波波束被至少一物體反射形成的反射回波而生成對應所述反射回波的回波信號，并通過混頻檢波的方式生成對應于所述激勵信號和相應所述回波信號之間頻率和/或相位差異的多普勒中頻信號，其中以所述微波波束的覆蓋空間為實際探測空間，所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb與所述實際探測空間內(nèi)的運動物體距所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離d滿足d＝fb·c·tc/2b，其中c為光速，tc為周期性調(diào)頻形態(tài)的一段所述激勵信號的掃頻周期，b為該段所述激勵信號的掃描帶寬，其中以近區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離小于rmin的空間范圍，在d取rmin的狀態(tài)，依rmin與所述多普勒中頻信號的相應頻率成分fb1的對應關系，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設置基于fb≥fb1的條件具有以rmin為最小距離閾值的等效設置，對應在所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設置基于對目標運動物體的探測控制相應設備時，該設備能夠免于響應所述近區(qū)的物體運動。

15、在一實施例中，rmin大于2米。

16、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步被設置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進行濾除處理。

17、在一實施例中，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進行濾除處理時，相應濾波電路的截止頻率大于等于在d取2米的狀態(tài)依d與fb的關系所對應的fb的取值。

18、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步被被設置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進行濾除處理而形成fb≥fb1的條件。

19、在一實施例中，其中rmin大于5米。

20、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步被設置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進行濾除處理。

21、在一實施例中，其中在以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的至少一部分信號進行濾除處理時，相應濾波電路的截止頻率大于等于在d取5米的狀態(tài)依d與fb的關系所對應的fb的取值。

22、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步被被設置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率小于fb1的信號進行濾除處理而形成fb≥fb1的條件。

23、在一實施例中，其中fb≥fb1的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以fb1為最小頻率閾值的設置形成的。

24、在一實施例中，其中fb≥fb1的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以相應函數(shù)對所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb進行換算后，以將fb1代入該函數(shù)形成的值為最小閾值的設置等效形成的。

25、在一實施例中，其中以遠區(qū)表述與所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置之間的距離大于rmax的空間范圍，在d取rmax的狀態(tài)，依rmax與所述多普勒中頻信號的相應頻率成分fb2的對應關系，所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設置基于fb≤fb2的條件具有以rmax為最大距離閾值的等效設置。

26、在一實施例中，其中rmax大于rmin并滿足兩者之差小于等于3米。

27、在一實施例中，其中fb≤fb2的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以fb2為最大頻率閾值的設置形成的。

28、在一實施例中，其中fb≤fb2的條件形成是在對所述多普勒中頻信號的數(shù)字化分析處理過程中以相應函數(shù)對所述多普勒中頻信號在頻域上的頻率成分fb進行換算后，以將fb2代入該函數(shù)形成的值為最大閾值的設置等效形成的。

29、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置進一步被被設置以模擬濾波的方式對所述多普勒中頻信號中頻率大于fb2的信號進行濾除處理而形成fb≤fb2的條件。

30、在一實施例中，其中rmax的值被設置在垂直探測應用場景小于等于所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置相對于地面的安裝高度。

31、在一實施例中，其中rmin和rmax的值被可調(diào)地設置。

32、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設置以對撥碼開關的調(diào)節(jié)形成對rmin和rmax的值的調(diào)整。

33、在一實施例中，其中所述抗近區(qū)干擾的微波探測裝置被設置能夠以圖形化的遙控調(diào)節(jié)方式形成對rmin和rmax的調(diào)節(jié)。

34、通過對隨后的描述和附圖的理解，本發(fā)明進一步的目的和優(yōu)勢將得以充分體現(xiàn)。