[發明專利]匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法及系統

在審

• 申請號: 202010920932.3
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111856455A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉傳銀;崔雄文;周楊;李長生
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;A61B5/0205;A61B5/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

1.匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將雷達發射機配置為第一帶寬，通過所述雷達發射機向多個目標人體所處的待測空間發射電磁波信號，雷達接收機接收各目標人體反射回來的第一回波信號；

步驟2、對所述第一回波信號進行處理，得到待測空間中各目標人體的位置信息，形成目標人體位置坐標數據集；

步驟3、將所述雷達發射機配置為第二帶寬，分別根據待測空間中各目標人體的位置方向進行雷達波束形成，雷達接收機接收各目標人體反射回來的第二回波信號；

步驟4、首先對所述第二回波信號的距離維信息進行傅里葉變換，然后進行極大值搜索，通過提取極大值附近的數據，得到各目標人體的回波序列；

步驟5、通過濾波篩選的方式從回波序列中得到呼吸特征信號和心率特征信號，再分別對兩種特征信號進行降噪和快速傅里葉變換，還原出呼吸和心跳運動信息，完成心率和呼吸的測量。

2.如權利要器1所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，所述第一帶寬小于第二帶寬。

3.如權利要求1所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，步驟2中，所述對第一回波信號進行處理包括：

分別對第一回波信號的距離維信息和角度維信息進行傅里葉變換，得到各目標人體的距離維數據和角度維數據；

根據各目標人體的距離維數據及角度維數據，得到待測空間中各目標人體的位置信息。

4.如權利要求1所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，所述步驟4得到各個目標人體的回波序列之后，還包括：對回波序列的相位信息進行處理，使其相位值介于[-π，π]之間。

5.如權利要求1所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，步驟5中，所述呼吸特征信號和心率特征信號利用帶通濾波器得到，當帶通濾波器的濾波參數設置為0.1-0.6Hz時得到呼吸特征信號，當帶通濾波器的濾波參數設置為0.8-4Hz時得到心率特征信號。

6.如權利要求5所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量方法，其特征在于，所述帶通濾波器為巴特沃斯帶通濾波器。

7.匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量系統，其特征在于，包括：超寬帶雷達、信號處理模塊、波形提取模塊以及波形分析模塊；

所述超寬帶雷達包括雷達發射機和雷達接收機，所述雷達發射機配置為第一帶寬時，向多個目標人體所處的待測空間發射電磁波信號，雷達接收機接收各目標人體反射回來的第一回波信號；所述雷達發射機配置為第二帶寬時，分別根據待測空間中各目標人體的位置方向進行雷達波束形成，雷達接收機接收各目標人體反射回來的第二回波信號；

所述信號處理模塊用于對所述第一回波信號進行處理，得到待測空間中各目標人體的位置信息，形成目標人體位置坐標數據集；

所述波形提取模塊首先對所述第二回波信號的距離維信息進行傅里葉變換，然后進行極大值搜索，通過提取極大值附近的數據，得到各目標人體的回波序列；

所述波形分析模塊通過濾波篩選的方式從回波序列中得到呼吸特征信號和心率特征信號，再分別對兩種特征信號進行降噪和快速傅里葉變換，還原出呼吸和心跳運動信息，完成心率和呼吸的測量。

8.如權利要求7所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量系統，其特征在于，所述第一帶寬小于第二帶寬。

9.如權利要求7所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量系統，其特征在于，所述信號處理模塊具體用于：

分別對第一回波信號的距離維信息和角度維信息進行傅里葉變換，得到各目標人體的距離維數據和角度維數據；

根據各目標人體的距離維數據及角度維數據，得到待測空間中各目標人體的位置信息。

10.如權利要求7所述的匹配不同雷達帶寬的多目標心率呼吸測量系統，其特征在于，所述信號提取模塊得到各個目標人體的回波序列之后，還對回波序列的相位信息進行處理，使其相位值介于[-π，π]之間。