基于UWB生物雷达的心跳呼吸提取技术实现
发布时间：2021-01-24 01:41
随着生物雷达技术的快速发展,各领域对该技术的需求也越来越高,目前应用较为广泛的是超宽带生物雷达技术,超宽带生物雷达技术具有精度高、抗干扰能力强、能耗小等优点。由于回波信号中包含大量的环境噪声,并且人体心跳、呼吸信号的强度相对较弱,雷达设备接收到的回波信号中的噪声会将生命体征信号淹没。为了能够更加准确地采集到人体的生命信息,回波信号的去噪处理以及对回波信号中心跳、呼吸的分离处理工作十分重要,本文将重点研究回波信号中心跳呼吸的提取技术。本文分析了超宽带生物雷达的工作原理,通过对雷达系统相关参数以及指标的计算,选取了合适的天线、功率放大器、低噪声放大器、模数转换器等器件,并设计电路和PCB版图,建立了生物雷达硬件系统;深入研究了生物雷达回波信号的处理算法,运用MATLAB对回波信号进行建模,仿真结果验证了算法可有效处理回波信号。通过重点研究回波信号的去噪处理和分离处理,利用经验模态分解法将回波信号分解为有限个固有模态函数,进而使信号的高频部分和低频部分初步分离,运用能量法则和自相关函数判断固有模态函数中噪声或有用信号的占比,分析固有模态函数的性质,利用类似小波软阈值法对噪声占比较大的固有模态...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图11片卜牛物雷认萦纤
片上生物雷达系统不仅在医疗领域有重要应用意义，在灾区救援、泥石流等自然灾害容易将人体掩埋在废墟者的位置，将会耽误宝贵的救援时间，造成救应用在灾区搜救中，基于雷达技术的生命探分析处理回波信号，进而探测人体的心跳和存者，一种基于雷达技术的生命探测仪如图 1系统公司推出，该设备通过 UWB 雷达技术和区域的生命体信息，大幅度提高了救援效率。
发射脉冲信号2）回波信号采样方法文通过 FPGA 向 ADC 发送采样时钟。所采用的 FPGA 开发板如图 3.7版由实验室团队共同设计，包含有 Stratix III 系列 EP3SL150F1152I3 芯
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于雪崩三极管的高重频高压纳秒脉冲产生方法综述[J]. 赵政,钟旭,李征,顾悦,李涛,李江涛. 电工技术学报. 2017(08)
[2]基于EEMD和HOC的超宽带雷达生命探测算法研究[J]. 蒋留兵,韦洪浪,管四海,车俐. 现代雷达. 2015(05)
[3]基于周期抽样的超宽带生命探测雷达信号处理方法[J]. 李斌,傅唯威,王勇. 仪器仪表学报. 2010(09)
[4]超宽谱雷达人体目标识别的新方法[J]. 张杨,李岩峰,焦腾,于霄,王健琪. 信息化研究. 2010(08)
[5]采用重现量化分析方法识别生物雷达回波信号中人体数量的研究[J]. 夏林林,王健琪,路国华,岳宇,荆西京. 航天医学与医学工程. 2008(02)
[6]基于EDA技术的等效采样的设计实现[J]. 任斌,余成,陈卫,赖树明. 微计算机信息. 2007(14)
[7]基于微功率超宽带雷达检测人体生命信号的研究[J]. 路国华,杨国胜,王健琪,荆西京. 医疗卫生装备. 2005(02)
[8]基于毫米波的呼吸、心率非接触检测实验[J]. 王健琪,董秀珍,王海滨,杨国胜,杨波,荆西京,邱力军. 第四军医大学学报. 2001(02)
[9]一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J]. 覃景繁,欧阳景正. 数据采集与处理. 1997(03)
[10]生物雷达——蝙蝠[J]. 陈云金. 世界知识. 1996(14)
博士论文
[1]生物雷达目标信息识别技术的实验研究[D]. 路国华.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]UWB脉冲雷达呼吸信号检测算法研究[D]. 李鑫.中国科学院深圳先进技术研究院 2013
[2]生物雷达非接触检测中呼吸和心跳信号分离算法研究[D]. 张华.第四军医大学 2012
[3]生物雷达检测技术中心跳与呼吸信号分离技术的研究[D]. 岳宇.第四军医大学 2007
本文编号：2996320
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图11片卜牛物雷认萦纤
片上生物雷达系统不仅在医疗领域有重要应用意义，在灾区救援、泥石流等自然灾害容易将人体掩埋在废墟者的位置，将会耽误宝贵的救援时间，造成救应用在灾区搜救中，基于雷达技术的生命探分析处理回波信号，进而探测人体的心跳和存者，一种基于雷达技术的生命探测仪如图 1系统公司推出，该设备通过 UWB 雷达技术和区域的生命体信息，大幅度提高了救援效率。
发射脉冲信号2）回波信号采样方法文通过 FPGA 向 ADC 发送采样时钟。所采用的 FPGA 开发板如图 3.7版由实验室团队共同设计，包含有 Stratix III 系列 EP3SL150F1152I3 芯
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于雪崩三极管的高重频高压纳秒脉冲产生方法综述[J]. 赵政,钟旭,李征,顾悦,李涛,李江涛. 电工技术学报. 2017(08)
[2]基于EEMD和HOC的超宽带雷达生命探测算法研究[J]. 蒋留兵,韦洪浪,管四海,车俐. 现代雷达. 2015(05)
[3]基于周期抽样的超宽带生命探测雷达信号处理方法[J]. 李斌,傅唯威,王勇. 仪器仪表学报. 2010(09)
[4]超宽谱雷达人体目标识别的新方法[J]. 张杨,李岩峰,焦腾,于霄,王健琪. 信息化研究. 2010(08)
[5]采用重现量化分析方法识别生物雷达回波信号中人体数量的研究[J]. 夏林林,王健琪,路国华,岳宇,荆西京. 航天医学与医学工程. 2008(02)
[6]基于EDA技术的等效采样的设计实现[J]. 任斌,余成,陈卫,赖树明. 微计算机信息. 2007(14)
[7]基于微功率超宽带雷达检测人体生命信号的研究[J]. 路国华,杨国胜,王健琪,荆西京. 医疗卫生装备. 2005(02)
[8]基于毫米波的呼吸、心率非接触检测实验[J]. 王健琪,董秀珍,王海滨,杨国胜,杨波,荆西京,邱力军. 第四军医大学学报. 2001(02)
[9]一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J]. 覃景繁,欧阳景正. 数据采集与处理. 1997(03)
[10]生物雷达——蝙蝠[J]. 陈云金. 世界知识. 1996(14)
博士论文
[1]生物雷达目标信息识别技术的实验研究[D]. 路国华.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]UWB脉冲雷达呼吸信号检测算法研究[D]. 李鑫.中国科学院深圳先进技术研究院 2013
[2]生物雷达非接触检测中呼吸和心跳信号分离算法研究[D]. 张华.第四军医大学 2012
[3]生物雷达检测技术中心跳与呼吸信号分离技术的研究[D]. 岳宇.第四军医大学 2007
本文编号：2996320
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