基于WA-EMD算法的脉冲式超宽带雷达多目标生命体征检测

发布时间：2018-03-23 17:16

  本文选题：超宽带雷达　切入点：窗平均经验模式分解法　出处：《南京理工大学学报》2017年02期

【摘要】：针对脉冲式超宽带雷达的非接触式生命体征检测系统中多目标生命体征难以准确识别和分离的问题,该文提出一种基于窗平均经验模式分解(WA-EMD)的高分辨多目标生命体征分离和提取算法。WA-EMD算法利用加窗的方法来计算局部平均值,具有良好的抗模态混叠和抗噪声性能,能够准确地分离出不同人体目标的呼吸信号,实现同一距离门中多目标的有效检测。利用Hilbert变换获得呼吸信号的时变频率。仿真实验和雷达实测结果表明,该文提出的算法能够准确有效地实现同一距离门中多目标的生命体征的准确识别和分离,可计算实时的呼吸速率。
[Abstract]:Aiming at the problem that multi-target vital signs are difficult to identify and separate accurately in the non-contact vital sign detection system of pulse UWB radar, In this paper, a high-resolution multi-objective vital sign separation and extraction algorithm based on window average empirical mode decomposition (WA-EMD) is proposed. WA-EMD algorithm uses windowed method to calculate the local mean value, which has good anti-mode aliasing and anti-noise performance. The respiratory signals of different human targets can be accurately separated, and the effective detection of multiple targets in the same distance gate can be realized. The time-varying frequency of respiratory signals can be obtained by using Hilbert transform. The proposed algorithm can accurately and effectively recognize and separate the vital signs of multiple targets in the same distance gate, and can calculate the real time breathing rate.
【作者单位】： 南京理工大学电子工程与光电技术学院;
【基金】：国家科技支撑计划(2014BAK12B03)
【分类号】：TN958.2

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 安强;李钊;吕昊;梁福来;刘淼;张扬;于霄;王健琪;;UWB搜救生物雷达分段时窗探测系统的实现[J];中国医疗设备;2015年11期

2 戴舜;朱方;徐艳云;方广有;;基于PCA与EMD的超宽带雷达生命信号检测算法[J];电子学报;2012年02期

3 张杨;焦腾;荆西京;王华;于霄;王健琪;;生物雷达技术的研究现状与新进展[J];信息化研究;2010年10期

4 谢义方;方广有;;基于无载频脉冲雷达信号等幅度追踪法检测生命信号[J];电子与信息学报;2009年05期

5 郭山红;孙锦涛;谢仁宏;;穿墙生命探测回波信号分析[J];南京理工大学学报(自然科学版);2008年05期

相关硕士学位论文 前2条

1 张亚菊;基于经验模式分解的非接触式生命体征信号处理方法研究[D];南京理工大学;2015年

2 程尧;非接触式生命体征雷达探测系统及天线设计[D];南京理工大学;2014年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 唐良勇;赵恒;张亚菊;;基于WA-EMD算法的脉冲式超宽带雷达多目标生命体征检测[J];南京理工大学学报;2017年02期

2 张自启;吕昊;陈扶明;安强;祁富贵;王健琪;;UWB生物雷达多静止人体目标呼吸检测中“遮蔽效应”的实验研究[J];医疗卫生装备;2017年04期

3 张芫蓓;王帅杰;王昊;祁富贵;王健琪;李钊;;基于双源IR-UWB生物雷达的强反射杂波抑制[J];中国医疗设备;2016年11期

4 王泳;李建平;;毫米波采集生命体征的临床应用探索[J];科技传播;2016年19期

5 任建;许会;李邦宇;;穿墙雷达图像CS编码算法设计[J];沈阳工业大学学报;2016年01期

6 张强;行鸿彦;;基于EMD方差特性的混沌信号自适应去噪算法[J];电子学报;2015年05期

7 梁福来;李钊;安强;刘淼;王健琪;;脉冲式超宽带生命探测雷达时间抖动抑制[J];雷达学报;2015年04期

8 拜军;黄德生;张鹏飞;;脉搏波传导时间的非接触式提取[J];医疗卫生装备;2015年02期

9 周莉;安军社;谢义方;熊蔚明;薛长斌;;星载高速无线数据网络协议的设计[J];国防科技大学学报;2014年05期

10 张言飞;欧阳健飞;姚丽峰;;基于ICA和EMD的生理信号提取[J];计算机工程与应用;2016年06期

相关硕士学位论文 前2条

1 方超;一种射频生物雷达系统的研究[D];南京理工大学;2016年

2 唐良勇;基于超宽带雷达的非接触式多目标生命体征检测算法研究[D];南京理工大学;2016年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 戴舜;方广有;;超宽带雷达生命信号频率检测的Cramer-Rao下界[J];电子与信息学报;2011年03期

2 谢义方;方广有;;基于无载频脉冲雷达信号等幅度追踪法检测生命信号[J];电子与信息学报;2009年05期

3 徐晓刚;徐冠雷;王孝通;秦绪佳;;经验模式分解(EMD)及其应用[J];电子学报;2009年03期

4 夏林林;王健琪;路国华;岳宇;荆西京;;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];航天医学与医学工程;2008年02期

5 赵_g;黄春琳;粟毅;雷文太;;超宽带穿墙探测雷达的反向投影成像算法[J];雷达科学与技术;2007年01期

6 杨镇华;伍文峰;李涛;;超宽带雷达及其应用[J];科技资讯;2006年01期

7 朱亚平,沈庭芝,王卫江,张颖;穿墙雷达系统中信号检测的新算法[J];北京理工大学学报;2005年08期

8 王健琪,郑崇勋 ,荆西京 ,路国华 ,王海滨 ,倪安胜;基于毫米波的非接触生命参数检测系统的研制(英文)[J];航天医学与医学工程;2004年03期

9 倪安胜,王健琪,杨国胜,王海滨,路国华,荆西京,朱新亚;基于FFT频域积累的非接触生命参数信号检测[J];第四军医大学学报;2003年02期

10 杨祥龙,汪乐宇;随机共振技术在弱信号检测中的应用[J];电路与系统学报;2001年02期

相关硕士学位论文 前8条

1 黄剑;非接触式生命体征监护仪的软件设计[D];南京理工大学;2013年

2 严珊珊;用于雷达式生命探测仪的信号处理系统的设计[D];长春理工大学;2012年

3 李钊;用于非接触生命探测的模拟人体呼吸运动系统研制[D];第四军医大学;2010年

4 李岩峰;雷达式生命探测系统中基于DSP的信号处理系统研究[D];第四军医大学;2009年

5 刘丽娟;时频分析技术及其应用[D];成都理工大学;2008年

6 曾峰;基于经验模式分解的信号处理方法研究[D];河南大学;2007年

7 岳宇;生物雷达检测技术中心跳与呼吸信号分离技术的研究[D];第四军医大学;2007年

8 任慧玉;最优估计与小波分析理论在经济分析中的应用研究[D];河南大学;2004年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨镇华;伍文峰;李涛;;超宽带雷达及其应用[J];科技资讯;2006年01期

2 梁甸农,陆仲良,周智敏,粟毅;超宽带雷达技术[J];国防科技参考;1998年01期

3 黎海涛,徐继麟;超宽带雷达目标回波建模[J];系统工程与电子技术;2000年10期

4 李江源,王建国,杨建宇,唐斌,叶瑞青;超宽带雷达的低截获性分析[J];雷达科学与技术;2005年05期

5 林圣国;周国安;向正义;;超宽带雷达抗干扰性能研究[J];弹箭与制导学报;2005年SB期

6 胡伟东,吕昕,高本庆;超宽带雷达技术的新进展[J];无线电工程;2005年01期

7 顾苏;王晓红;陈沁梅;;超宽带雷达中的超高速数据采集技术[J];雷达与对抗;2007年04期

8 蒋留兵;车俐;;混沌在超宽带雷达中的应用[J];现代电子技术;2009年13期

9 蒋留兵;车俐;;混沌超宽带雷达信号的应用研究[J];现代雷达;2009年10期

10 李斌;赵慧敏;;一种用于人体生命信号检测的超宽带雷达设计[J];空间电子技术;2012年04期

相关会议论文 前6条

1 赵玉;陆志宏;;超宽带雷达技术研究[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2011年海战场电子信息技术学术年会论文集[C];2011年

2 刘思力;潘伟;毛宁;;光导开关在超宽带雷达中的应用[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年

3 刘东红;张永顺;陈志杰;程俊斌;;基于时域双谱的超宽带雷达目标特征提取[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年

4 卢桂琳;;超宽带雷达信号的调制研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

5 张媛;张林让;马剑英;;超宽带雷达低空多路径回波建模与仿真[A];第十二届全国信号处理学术年会（CCSP-2005）论文集[C];2005年

6 阮成礼;袁乃昌;;皮秒光导开关及超宽带雷达的实验室模型的研制[A];1993年全国微波会议论文集（下册）[C];1993年

相关重要报纸文章 前3条

1 陈绍黔　陈萍;能侦测废墟下30米处生命体征信号[N];人民公安报·消防周刊;2011年

2 陈绍黔;“警用超宽带雷达式生命探测仪”通过鉴定[N];人民公安报·消防周刊;2010年

3 林均红　陈绍黔 薛云 徐兰山;灾害现场20米内能捕捉生命迹象[N];科技日报;2010年

相关博士学位论文 前6条

1 黎海涛;超宽带雷达关键技术研究[D];电子科技大学;2000年

2 陈隽永;小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究[D];电子科技大学;2000年

3 王党卫;超宽带雷达目标电磁特征抽取与识别方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

4 杨利民;超宽带雷达目标探测技术研究[D];南京理工大学;2012年

5 张光甫;瞬态天线及其在超宽带雷达中的应用[D];国防科学技术大学;2004年

6 贺峰;宽带/超宽带雷达运动人体目标检测与特征提取关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈凯;超宽带雷达测试系统中无线同步的研究[D];南京理工大学;2013年

2 刘淼;基于超宽带雷达传感器的土壤信道估计[D];电子科技大学;2015年

3 董纪私;无载波超宽带雷达信号检测算法研究[D];电子科技大学;2014年

4 余高干;0.4~18GHz超宽带雷达接收前端小型化的研究[D];电子科技大学;2015年

5 靳磊磊;超宽带雷达截获中的信号检测与数据存储实现研究[D];北京理工大学;2016年

6 刘颖;星载超宽带雷达信号参数测量方法与DSP软件实现[D];北京理工大学;2016年

7 唐良勇;基于超宽带雷达的非接触式多目标生命体征检测算法研究[D];南京理工大学;2016年

8 刘治平;超宽带雷达中脉冲产生技术研究[D];湖南师范大学;2016年

9 朱方启;基于模糊逻辑控制的目标识别技术研究[D];电子科技大学;2016年

10 张青雨;基于超宽带雷达的室内定位关键技术的研究[D];南京理工大学;2017年

，

本文编号：1654419