[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位的雙頻電路結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811093928.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN109239708A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬建國(guó);楊自凱;周紹華;楊闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S7/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 吳學(xué)穎

本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位的雙頻電路結(jié)構(gòu)，接收天線連接四號(hào)功分器，四號(hào)功分器輸出端一路串聯(lián)三號(hào)帶通濾波器、一號(hào)低噪聲放大器和一號(hào)正交混頻器，另一路串聯(lián)四號(hào)帶通濾波器、二號(hào)低噪聲放大器和二號(hào)正交混頻器；發(fā)射天線串聯(lián)功率放大器、三號(hào)功分器，三號(hào)功分器連接一號(hào)功分器和二號(hào)功分器；一號(hào)功分器輸出端一路連接三號(hào)功分器，另一路經(jīng)一號(hào)帶通濾波器連接一號(hào)正交混頻器；二號(hào)功分器輸出端一路連接三號(hào)功分器，另一路經(jīng)二號(hào)帶通濾波器連接二號(hào)正交混頻器。本發(fā)明簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位的多普勒雷達(dá)電路結(jié)構(gòu)，降低了實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)功能的多普勒雷達(dá)電路成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生命體征探測(cè)、短距離定位和電路領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位的雙頻電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

生命體征探測(cè)和短距離定位是當(dāng)今兩個(gè)非常熱的研究方向，在消費(fèi)電子、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、輔助駕駛和機(jī)器人室內(nèi)導(dǎo)航等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[1]。相比于傳統(tǒng)的接觸式傳感器和基于光照的傳感器，微波雷達(dá)具有無(wú)需接觸、不依賴于光照和穿透力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)[2]。但是即使如此，微波雷達(dá)在同時(shí)實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位方面依然存在缺陷。

目前，主流的微波雷達(dá)結(jié)構(gòu)包括單頻非調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)[3]、脈沖超寬帶雷達(dá)[4]、頻率調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)[5]和步進(jìn)頻率調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)[6]。單頻非調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射的信號(hào)不具有一定的帶寬，因此難以獲得被測(cè)目標(biāo)的絕對(duì)距離信息。脈沖超寬帶雷達(dá)、頻率調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)和步進(jìn)頻率調(diào)制連續(xù)波雷達(dá)可以獲得絕對(duì)距離信息，但是這幾種雷達(dá)的距離分辨率取決于發(fā)射信號(hào)的帶寬，距離分辨率越小，所需的信號(hào)帶寬越寬，而生命體征信號(hào)如呼吸和心跳引起的胸腔運(yùn)動(dòng)是毫米級(jí)的，為了獲得生命體征信息，會(huì)需要很寬的工作帶寬，這會(huì)提高雷達(dá)電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和成本。

基于現(xiàn)有雷達(dá)結(jié)構(gòu)的不足，有必要提出一種新型的雷達(dá)結(jié)構(gòu)，以在實(shí)現(xiàn)生命體征探測(cè)和短距離定位的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低雷達(dá)的復(fù)雜度和成本。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Peng Z, J M,Tang Y,et al.APortable FMCWInterferometry Radar with Programmable Low-IF Architecture for Localization,ISAR Imaging,and Vital Sign Tracking[J].IEEE Transactions on MicrowaveTheory&Techniques,2017,PP(99):1-11.

[2]Wang G,Gu C,Inoue T,et al.A Hybrid FMCW-Interferometry Radar forIndoor Precise Positioning and Versatile Life Activity Monitoring[J].IEEETransactions on Microwave Theory&Techniques,2014,62(11):2812-2822.

[3]Li C,Yu X,Lee C M,et al.High-Sensitivity Software-Configurable5.8-GHz Radar Sensor Receiver Chip in 0.13-μm CMOS for Noncontact Vital SignDetection[J].IEEE Transactions on Microwave Theory&Techniques,2010,58(5):1410-1419.

[4]Lai J C Y,Xu Y,Gunawan E,et al.Wireless Sensing of HumanRespiratory Parameters by Low-Power Ultrawideband Impulse Radio Radar[J].IEEETransactions on Instrumentation&Measurement,2011,60(3):928-938.