[发明专利]一种基于毫米波雷达的生命体征检测方法

权利要求书

1.一种基于毫米波的生命特征检测方法，其特征在于本发明分为原始基带信号处理模块、距离-角度平面目标确定模块以及雷达生命信号处理模块。采用多天线收发模式，根据距离-角度单元的相位变换确定目标位置。将滤波后的目标生命信号存入圆形缓冲区，每帧数据计算基于前一帧计算结果，并以设定窗口大小计算心跳波形中能量大小，判断是否丢弃该段数据，减小大幅度运动对心跳信号的影响。再用窗口局部均值法计算原信号局部均值，采用改进的经验模态分解法计算呼吸和心跳频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于多天线收发模式为两发四收，发射天线采用分时复用的工作模式，充分利用天线收发孔径，扩展虚拟天线，其结果为一发八收。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于对带个脉冲的原始A/D数据进行n点快速傅里叶变换处理，得到频域信号，该频域信号包含n个距离单元；对每个距离单元沿着接收天线维度进行q点FFT，得到q个角度单元，可以得到一个矩阵M[n,q]，其中n为距离单元数，q为角度单元数。对矩阵M[n,q]中任意一列数据进行恒虚警及峰值检测，记录超过阈值的距离单元序号[a1,a2,…,ap]，其中1≤a1a2…ap≤n，对第a1行的q点数据进行恒虚警及峰值检测，记录超过阈值的角度单元序号；对第a2行的q点数据进行恒虚警及峰值检测，记录超过阈值的角度单元序号，…，对第ap行的q点数据进行恒虚警及峰值检测，记录超过阈值的角度单元序号，最后在慢时间轴上测量筛选出距离-角度单元的相位，最后只保留那些随着时间，相位变化超过某个阈值的距离-角度单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于两个滤波器的的阶数为4阶，滤波器类型为IIR滤波器，频带分别为0.1～0.5Hz和0.8～2.0Hz。

5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于找出通过频带为0.1～0.5Hz的呼吸信号y(t)的所有局部极值点，计算两相邻及之间信号的平均值，求取所有窗口平均值三次样条插值曲线，得到呼吸信号的局部均值。用呼吸的原始信号减去局部均值，得到内模函数分量，并将局部均值函数当作原始信号重复以上过程，直至得到所有内模函数分量。对分解得到的内模函数分量进行快速傅里叶变换并且进行峰值搜索，根据最大峰值的对应频率计算呼吸频率。

6.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于每存入20个数据计算当前段信号能量，若超过设定阈值，则时间段数据从心跳时域信号中丢弃。

7.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的生命体征检测方法，其特征在于找出通过频带为0.8～2.0Hz的心跳信号h(t)的所有局部极值点，计算两相邻及之间信号的平均值，求取所有窗口平均值三次样条插值曲线，得到心跳信号的局部均值。用心跳的原始信号减去局部均值，得到内模函数分量，并将局部均值函数当作原始信号重复以上过程，直至得到所有内模函数分量。对分解得到的内模函数分量进行快速傅里叶变换并且进行峰值搜索，根据最大峰值的对应频率计算心跳频率。