目录
3.毫米波雷达系统的实现原理 (2)
mi.10bt.info4.毫米波雷达系统技术指标 (3)
5.应用案例 (4)
5.1野外仓库周界管控系统 (5)
5.1.1设备部署 (5)
5.1.2系统性能 (5)
5.1.3监控界面展示 (6)
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5.2高铁沿线入侵预警管控系统 (7)
5.2.1设备部署 (7)
5.2.2系统功能与架构 (7)
5.2.3铁路沿线入侵预警试点 (8)
1.民用入侵预警系统现状分析
当前民用入侵预警系统主要应用于铁路周界入侵告警、野外仓储区域入侵告警以及监狱等特殊区域的入侵告警中。以往的民用入侵告警系统应用的技术主要有以下几种：红外对射技术、高压电网围栏技术、振动光纤技术以及智能AI视频技术。
以上各种主流技术的优、劣势如下所示：
1）红外对射技术：
优势：价格便宜、安装简单。
劣势：抗干扰能力弱，易收到天气、地形等外界环境的影响，误报率较
大，通常大于30%；检测距离短，定位精度差，难以与视频设备联动使
用和分析。
2）高压电网围栏技术：
该技术主要应用于监狱等特殊管控区域，并不适用于所有民用场景。
优势：主动防御型入侵技术，阻挡、威慑和报警功能，适用于全天候场
景；
劣势：无法准确定位入侵位置；强大的交流电易造成人员意外伤亡，引
起严重的法律纠纷；部署和维护的成本高；无法适用于所有民用场景。
3）振动光纤技术：
优势：监测灵敏、漏报率低。
劣势：易受外界干扰，误报率较大；定位精度差；部署和维护成本高。
4）智能AI视频技术：
优势：入侵目标识别率高；智能程度高、易部署和维护。 劣势：远距离识别率差；天气、能见度等环境因素对摄像机的识别精度
影响巨大，易造成错报误报。
2.毫米波雷达技术在入侵预警中的优势
根据对民用入侵预警系统的主流技术分析，可以看出，现阶段的主流入侵预警技术无法同时实现低成本部署、维护与高精度全天候工作。而毫米波雷达
技术的应用则可以完美的解决上述问题。
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毫米波雷达是当前唯一可以全天候、高精度、低误报、远距离进行侦测、预警的技术。
毫米波雷达不受恶劣天气（风、雨、雪、雾、冰雹、沙尘）和复杂环境（树木、乱石、地形）的影响。其采取的是主动式探测，可远距离（0-300米）获取移动目标的方位、距离以及速度，并通过目标特征参数滤除环境干扰，对入侵目标有着极低的漏报和误报概率。
毫米波雷达部署与维护简单，且极易实现与智能视频设备的联动应用，以实现二次复核，进一步去除误报的可能性。
3.毫米波雷达系统的实现原理
我司设计研发的毫米波雷达系统，采用了FMCW（调频连续波）雷达技术，该技术与脉冲式雷达技术相比，有着以下优点，更合适于入侵预警的应用：1）由雷达理论可知，距离分辨力是由雷达信号的带宽决定的，FMCW雷达具有较大的带宽，因此具有较高的距离分辨力。 2）由于FMCW雷达的回波信号延时远小于发射信号的时宽，所以雷达发射机和接收机可以同时工作，理论上不存在距离盲区。
3）在一定噪声功率条件下，雷达的检侧能力由雷达信号的能量决定。FMCW 雷达具有超大的时带积，远大于相同信号带宽和电平的脉冲雷达，所以
在相同检测能力条件下，FMCW雷达发射功率低。
4）由于FMCW雷达具有超大的时带积，所以不需要较高的峰值功率，这样它的工作电压就比较低，不需要使用高功率、高电压器件，从而使得整
个系统结构简单，体积较小、重量较轻、成本较低。
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我公司的毫米波雷达系统的原理框图如图1所示：
图1 雷达系统原理框图
整个系统工作在60GHz的毫米波频段，采用三发四收的方式以实现多目标的识别、区分与追踪。
在雷达目标识别、定位和追踪方面，我们采用了TBD(track-before-detect, TBD)技术，即检测前跟踪技术。该技术与传统雷达的先检测再跟踪的算法相比，在解决杂散背景下微弱信号的检测与跟踪方面有着较大的优势。该技术的基本思想是：在低SNR情况下，微弱目标极易被杂波噪声所淹没，单帧数据不能实现对目标的可靠检测与跟踪，因此，不在单帧数据设立门限，而是根据目标运动的连续性和目标在帧间的关联性，对多帧数据进行存储和处理，多帧数据积累后，和门限相比，在得到估计目标航迹的同时，完成了对目标的判决，如下图所示：
图2 TBD技术实现框图
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在多目标的识别、区分和追踪方面，我们首先在硬件方面所用3发4收的方式实现MIMO，以便在硬件方面支持多目标DoA估计的需要，在软件算法方面采用了MUSIC(multiple signal classificaiton)算法和ESPRIT(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques)等算法，以提高在多目标运动的情况下，雷达对多目标区分和追踪的性能。
4.毫米波雷达系统技术指标
表1 雷达系统技术指标
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