基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术研究 被引量：1

1

作者 郭银景 宋亚琦 +2 位作者 杨昆 王蕾 朱奥 《雷达科学与技术》 北大核心 2023年第4期460-466,共7页

生命特征信号探测旨在对人体信号中含有呼吸、心跳等特征参数进行检测和提取,是监测人体生命健康的重要方法之一,在信号处理、医学工程等领域均有广泛的应用。本文对基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术进行系统综述,从提取信号的角... 生命特征信号探测旨在对人体信号中含有呼吸、心跳等特征参数进行检测和提取,是监测人体生命健康的重要方法之一,在信号处理、医学工程等领域均有广泛的应用。本文对基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术进行系统综述,从提取信号的角度出发,综述了将毫米波雷达技术引入生命特征信号探测领域之后的研究成果。首先,从毫米波雷达体制方面对现存雷达技术进行了论述。然后,简要介绍了对称三角波调制方法对生命信号进行检测,考虑到将检测到的生命信号进行特征分离,总结了三种弱信号提取算法并进行对比,重点分析了小波变换和经验模态分解两种方法的研究现状。最后,本文分析了毫米波雷达在生命信号探测领域存在的问题,并对今后可能的研究趋势进行了展望。 展开更多

关键词 毫米波雷达 生命信号 对称三角波调制 小波变换 经验模态分解

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生命探测系统中频信号的采样准则和频谱特性

2

作者 邱力军 董秀珍 +3 位作者 王健琪 王海滨 杨国胜 荆西京 《第四军医大学学报》 北大核心 2003年第2期169-171,共3页

目的 :研究生命探测系统的距离分辨能力。方法 :通过给出接收回波信号的距离谱表达式 ,采用近似方法建立频谱展宽与距离分辨力之间的关系 ,来得到它们关系的近拟公式。结果 :分析了其中频信号离散频谱现象和需要限制可分辨最大作用距离... 目的 :研究生命探测系统的距离分辨能力。方法 :通过给出接收回波信号的距离谱表达式 ,采用近似方法建立频谱展宽与距离分辨力之间的关系 ,来得到它们关系的近拟公式。结果 :分析了其中频信号离散频谱现象和需要限制可分辨最大作用距离的特性 ,给出生命探测系统的中频信号采样所需遵循的准则。结论 展开更多

关键词 生命探测系统 中频信号 采样准则 频谱特性

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有耗分层媒质中生命信号的传输特性

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作者 邱力军 董秀珍 +4 位作者 王健琪 王海滨 杨国胜 杨波 荆西京 《第四军医大学学报》 北大核心 2001年第6期563-566,共4页

目的　频率域上研究生命信号在分层媒质中的传输特性 .方法　利用电磁波传输理论与计算机仿真相结合 ,对有耗分层媒质反射系数、透射系数、介质损耗系数、介质界面传输系数等传输特性在整个复频域内特性的分析与比较 ,分析生命信号在有... 目的　频率域上研究生命信号在分层媒质中的传输特性 .方法　利用电磁波传输理论与计算机仿真相结合 ,对有耗分层媒质反射系数、透射系数、介质损耗系数、介质界面传输系数等传输特性在整个复频域内特性的分析与比较 ,分析生命信号在有耗层状媒质中传输的频率特性 .结果　给出了生命信号 (载波为毫米波段 )在其中传输时场强振幅损耗、界面传输系数与载波频率、媒质分层厚度之间的关系 ,得出各介质参数及发射频率与传输特性的关系 ,理论分析与计算结果一致 .结论　在同一种有耗媒质中 ,在一定范围内 ,频率越高 ,信号振幅衰减越大 ,传输的距离越近 。 展开更多

关键词 有耗分层媒质 传输特性 生命信号

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基于人工智能的心率检测算法 被引量：8

4

作者 蔡承贤 王伟 《中国医疗器械杂志》 CAS 2010年第1期1-3,共3页

针对脸颊时滞图像检测人体心率的方法,提出一种新颖的基于人工智能技术的检测算法。该算法结合模糊逻辑理论,通过各采样数据点模糊隶属度的定义与计算,获得心跳发生时间点,再通过某特定时间段内的心跳次数,计算得心率。实验表明,该算法... 针对脸颊时滞图像检测人体心率的方法,提出一种新颖的基于人工智能技术的检测算法。该算法结合模糊逻辑理论,通过各采样数据点模糊隶属度的定义与计算,获得心跳发生时间点,再通过某特定时间段内的心跳次数,计算得心率。实验表明,该算法具有易操作性、精确性及鲁棒性的优点,具有一定实用价值。 展开更多

关键词 心率检测 生体信号 图像处理 人工智能

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基于CCBP算法的多普勒雷达生命信号检测 被引量：4

5

作者 屈乐乐 连申晓 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期69-73,共5页

多普勒雷达系统利用人体胸腔起伏引起的多普勒效应提取生命特征信号。在建立多普勒雷达人体微动信号模型的基础上,提出一种基于复连续基追踪（CCBP）算法的生命信号检测方法用于提取人体呼吸和心跳微动信号的频率。CCBP算法通过极坐标... 多普勒雷达系统利用人体胸腔起伏引起的多普勒效应提取生命特征信号。在建立多普勒雷达人体微动信号模型的基础上,提出一种基于复连续基追踪（CCBP）算法的生命信号检测方法用于提取人体呼吸和心跳微动信号的频率。CCBP算法通过极坐标插值和凸优化问题求解技术来提取生命信号信息,能够实现对能量较弱的心跳信号的频率准确估计。仿真实验结果验证了所提算法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 多普勒雷达 生命信号 复连续基追踪(CCBP)算法 极坐标插值 凸优化

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基于无载频脉冲雷达信号等幅度追踪法检测生命信号 被引量：8

6

作者 谢义方 方广有 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1132-1135,共4页

该文首先详细分析了无载频脉冲雷达检测生命信号的基本原理,然后提出了基于回波信号等幅度追踪法检测生命信号的方法。采用自主研发的雷达系统进行检测,结果表明该文提出的检测方法有效。该方法不但能准确判定生命体的有无,而且能够同... 该文首先详细分析了无载频脉冲雷达检测生命信号的基本原理,然后提出了基于回波信号等幅度追踪法检测生命信号的方法。采用自主研发的雷达系统进行检测,结果表明该文提出的检测方法有效。该方法不但能准确判定生命体的有无,而且能够同时提供呼吸信号幅度、频率特征及生命体的位置信息,在短距离非接触式生命信号检测中较传统等距离法有明显优势。 展开更多

关键词 超宽带雷达 生命信号检测 频谱搜索 等幅度追踪

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基于超宽带雷达的穿墙生命体征信号检测研究综述

7

作者 王月 齐庆杰 +5 位作者 孙立峰 程会锋 张婧雯 刘英杰 马天放 仙文豪 《国外电子测量技术》 2024年第9期26-40,共15页

呼吸与心跳是重要的生命体征信号,可以表示生命现象是否存在及其相关状态。准确获取倒塌掩埋空间与建筑物内部空间等复杂场景中的生命信息,在应急救援、侦查反恐等过程中发挥着巨大作用。超宽带雷达具有较强的穿透性能与抗干扰性能,能... 呼吸与心跳是重要的生命体征信号,可以表示生命现象是否存在及其相关状态。准确获取倒塌掩埋空间与建筑物内部空间等复杂场景中的生命信息,在应急救援、侦查反恐等过程中发挥着巨大作用。超宽带雷达具有较强的穿透性能与抗干扰性能,能够穿透墙体等障碍物实现人体目标生命体征信号检测,已成为生命探测领域的研究热点。总结了超宽带雷达生命探测装备的国内外发展现状,包括主要研究团队和典型产品特征。梳理了基于超宽带雷达的穿墙生命体征信号检测技术整体框架,围绕回波信号去噪、回波信号增强、回波选择与距离定位以及生命信号分离与重构4部分内容进行了详细介绍与方法总结,并分析了深度学习在生命体征信号检测中的应用现状。最后,从产品与技术角度出发,对未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 超宽带雷达 生命探测技术与装备 雷达回波信号处理 生命体征信号提取

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超宽带雷达生命信号频率检测的Cramer-Rao下界 被引量：4

8

作者 戴舜 方广有 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期701-705,共5页

该文基于脉冲超宽带顺序信号模型和极大似然准则,结合Fisher信息矩阵和Cramer-Rao矩阵不等式,分析了UWB生命信号参数估计的泛化Cramer-Rao下界(CRLB)。根据等效时间采样原理,采用正弦位移函数近似生命微动信号,推导出了修正的UWB生命信... 该文基于脉冲超宽带顺序信号模型和极大似然准则,结合Fisher信息矩阵和Cramer-Rao矩阵不等式,分析了UWB生命信号参数估计的泛化Cramer-Rao下界(CRLB)。根据等效时间采样原理,采用正弦位移函数近似生命微动信号,推导出了修正的UWB生命信号频率检测CRLB公式。仿真结果表明,增大观测时间、发射脉冲带宽以及系统信噪比可提高UWB雷达生命信号频率检测的精度。心跳信号检测比呼吸信号要求更高。 展开更多

关键词 生命信号检测 超宽带 Cramer-Rao不等式 Fisher信息 等效时间采样

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基于生命体征监测与室内定位技术的消防员协助系统 被引量：4

9

作者 王圣哲 王博 +1 位作者 高鸣远 罗亮 《电子技术应用》 2020年第12期72-77,共6页

现代科技发展带来高层建筑和复杂建筑结构增多,导致消防员很容易在火场内受到生命危险。针对消防人员进入复杂火场后的生命体征状态及室内定位问题,提出了一套完整的协助系统。提出使用LSTM神经网络预测消防人员的动作姿态,使用光电传... 现代科技发展带来高层建筑和复杂建筑结构增多,导致消防员很容易在火场内受到生命危险。针对消防人员进入复杂火场后的生命体征状态及室内定位问题,提出了一套完整的协助系统。提出使用LSTM神经网络预测消防人员的动作姿态,使用光电传感器监测消防员的心率血氧以及周边气体环境。同时,提出了一种基于超宽带通信定位与高精度惯性元件导航进行数据融合的室内消防员定位手段。最后,终端通过LoRa-170M无线系统上传给移动监测平台,利用LabVIEW软件完成了监测上位机,并通过实验验证了其可靠性及稳定程度。 展开更多

关键词 消防救援 生命体征监测 室内定位 LSTM神经网络 超宽带技术

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基于无载频脉冲式超宽带雷达的生命信号检测分析与实现 被引量：2

10

作者 谢义方 方广有 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第5期664-670,共7页

首先分析了无载频脉冲式超宽带雷达检测生命信号的检测原理，论证了基于频谱搜索检测生命信号的方法；然后介绍了一款新颖的无载频脉冲式超宽带生命信号检测雷达系统。该雷达发射机结构简单，能产生Vp-p为2～10V、脉冲宽度为300～500ps... 首先分析了无载频脉冲式超宽带雷达检测生命信号的检测原理，论证了基于频谱搜索检测生命信号的方法；然后介绍了一款新颖的无载频脉冲式超宽带生命信号检测雷达系统。该雷达发射机结构简单，能产生Vp-p为2～10V、脉冲宽度为300～500ps、脉冲重复频率大于10MHz的超短脉冲。接收机利用PNP和NPN微波三极管的互补特性，产生一对平衡对称的超短门脉冲控制二极管桥的导通与截止，实现对天线接收到的信号进行采样，从而完成等效采样接收。依据人体呼吸信号的频谱特性，搜索包含具有最大功率谱的生命信号的快时间点、提取位于快时间点和不同慢时间点的雷达信号得到生命信号。实验证明，该雷达系统能实时实现人体生命信号非接触式检测。 展开更多

关键词 超宽带雷达 生命信号检测 等效采样

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超薄共形电极的设计及其在电生理信号采集的研究进展

11

作者 陈敏祺 宋忠乾 +2 位作者 李伟燕 孔惠君 牛利 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1314-1321,共8页

超薄共形电极由于具有超薄、柔软、可拉伸、透气和生物兼容等优点,可直接粘附在皮肤或生物组织上进行生理数据的长期、连续和实时监测,解决了传统凝胶电极透气性差、抗干扰能力弱和舒适性差的问题,被广泛用于健康监测、医疗诊断和人机... 超薄共形电极由于具有超薄、柔软、可拉伸、透气和生物兼容等优点,可直接粘附在皮肤或生物组织上进行生理数据的长期、连续和实时监测,解决了传统凝胶电极透气性差、抗干扰能力弱和舒适性差的问题,被广泛用于健康监测、医疗诊断和人机交互等新兴领域。该文详细综述了超薄共形电极的背景需求、材料组成、制备方法及其在电生理信号采集等方面的研究进展,同时对超薄共形电极制备与应用过程中存在的关键科学与技术问题做了简要概述,并对超薄共形电极发展所面临的机遇和挑战进行了展望。 展开更多

关键词 超薄共形电极 结构组成 生物信号监测 粘附性

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基于FMCW雷达的人体生命体征信号预测算法 被引量：3

12

作者 杨路 雷雨霄 余翔 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第1期43-56,共14页

将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短... 将FMCW雷达检测到的人体生命体征信号,用于预测未来一段时间内人体生命体征信号是否异常,具有明显的应用价值。该方向当前研究主要针对如何进一步降低重构误差、提升生命体征信号的预测精度。为此,本文提出一种自适应变分模态分解-长短期记忆神经网络的生命体征信号预测方法。针对静止状态下的人体,通过雷达采集到的生命体征信号,采用粒子群算法优化变分模态分解VMD的模态分量个数K和惩罚系数α的值,实现自适应选取后用于VMD分解,再将分解后的模态分量进行叠加重构。采用粒子群算法优化长短期记忆网络模型中的网络层数、学习率、正则化系数等3个参数,自适应选取合适的参数组合,将重构后的信号通过优化后的LSTM网络进行预测。实验结果显示本文所提预测方法在10位志愿者的预测结果与原始数据的均方根误差平均值为0.017 188 9,平均绝对误差的平均值为0.007 158,相较于当前其他研究,预测精度上有明显提升。 展开更多

关键词 生命体征信号预测 变分模态分解 长短期记忆递归网络 粒子群算法

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基于谐波陷波器改进HMLD的呼吸心跳分离算法 被引量：2

13

作者 汪新坤 曹乐 张文艳 《智能计算机与应用》 2023年第1期142-148,共7页

针对毫米波雷达生命体征信号检测存在的呼吸谐波及心跳信号提取精度低的问题,本文提出了基于谐波陷波器改进的谐波倍数循环检测(HMLD)的呼吸心跳分离方法。首先,设计了单通道的毫米波雷达信号采集系统,采集人体胸廓雷达回波信号,并进行... 针对毫米波雷达生命体征信号检测存在的呼吸谐波及心跳信号提取精度低的问题,本文提出了基于谐波陷波器改进的谐波倍数循环检测(HMLD)的呼吸心跳分离方法。首先,设计了单通道的毫米波雷达信号采集系统,采集人体胸廓雷达回波信号,并进行相位信号提取、相位解缠、滤波等预处理提取胸廓微动信号;其次,通过HMLD方法提取呼吸基波频率、高次谐波频率,并采用陷波器消除呼吸谐波;最后,根据HMLD方法提取心跳基波频率,提取的心跳频率误差率在11.5%以内,并与变分模态分解算法(VMD)提取结果对比,心跳信号信噪比平均提高了2.66 dB。实验结果表明,基于谐波陷波器改进的HMLD方法能够有效的分离呼吸心跳。 展开更多

关键词 毫米波雷达 生命体征信号 谐波陷波器 谐波倍数循环检测

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基于统计特征的微弱生命体征信号提取研究 被引量：2

14

作者 韩喆 郑志成 +1 位作者 张荣磊 董铮 《火控雷达技术》 2013年第1期9-12,共4页

穿墙探测是雷达技术在新领域的大胆应用。本文以公司正在开发的穿墙探测雷达为基础,研究了经过人体运动(包括躯干运动和呼吸心跳等生命体征运动)调制的雷达回波的构成。根据目标回波与干扰噪声的时、频域差异,提出了以统计特征方差为判... 穿墙探测是雷达技术在新领域的大胆应用。本文以公司正在开发的穿墙探测雷达为基础,研究了经过人体运动(包括躯干运动和呼吸心跳等生命体征运动)调制的雷达回波的构成。根据目标回波与干扰噪声的时、频域差异,提出了以统计特征方差为判别依据的雷达生命体征信号提取算法,并用公司样机进行实验,以实际采集的数据验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 穿墙探测 生命信号 多普勒效应 方差

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智能实时睡眠监测与干预系统的设计与实现 被引量：1

15

作者 顾天宇 李一帆 +2 位作者 肖利 杨树臣 杨华元 《北京生物医学工程》 2020年第1期69-73,共5页

目的设计可以监测、分析、干预以及反馈人体睡眠状况的智能实时睡眠监测与干预系统,以改善使用者睡眠问题。方法首先设计智能实时睡眠监测与干预系统,其中生命体征信号采集模块实时监测人体肢体动作、心脏泵血等引发的振动;数据处理中... 目的设计可以监测、分析、干预以及反馈人体睡眠状况的智能实时睡眠监测与干预系统,以改善使用者睡眠问题。方法首先设计智能实时睡眠监测与干预系统,其中生命体征信号采集模块实时监测人体肢体动作、心脏泵血等引发的振动;数据处理中心提取体动信号、呼吸信号与心冲击信号(ballistocardiogram,BCG)信号,利用睡眠监测算法进行睡眠状况分析;中药香薰器由数据处理中心控制开关,利用含有中药成分的香薰干预睡眠;同时睡眠监测实时反馈干预情况下的数据。然后选取3名失眠的被试者进行测试,检验系统的有效性。结果所构建的系统可以实时记录被试者睡眠情况并形成睡眠分期图,也可利用中药香薰有效地干预被试者不良睡眠情况。结论该系统能够实现非接触式睡眠情况采集与分析以及对入睡困难或睡眠质量不佳等状况的干预。 展开更多

关键词 睡眠监测 睡眠干预 生命体征信号采集 数据处理中心 中药香薰器

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