[发明专利]基于毫米波信号的心跳检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于毫米波信号的心跳检测方法，包括：

获取毫米波传感器采集的目标用户的目标信号，所述毫米波传感器被配置为发射由调频连续波信号构成的发射信号，并接收所述目标用户反射回的回波信号，所述目标信号包括所述发射信号和所述回波信号混频后得到的中频信号；

对所述目标信号进行频谱分析，确定所述目标信号的相位信号；

将所述相位信号输入层次变分模态分解模型中进行至少一次变分模态分解，将所述相位信号中的干扰信号与所述目标用户的心跳信号分离，所述层次变分模态分解模型包括串联连接的至少一层变分模态分解层，所述至少一层变分模态分解层中的每层变分模态分解层的输入信号为相邻的上一层变分模态分解层的输出信号，所述每层变分模态分解层的初始参数是基于当前变分模态分解层的输入信号得到的；以及

输出所述心跳信号。

2.如权利要求1所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述对所述目标信号进行频谱分析，确定所述目标信号的相位信号，包括：

对所述目标信号进行傅里叶变换，得到频域信号；以及

基于所述频域信号的实部和虚部，确定所述相位信号。

3.如权利要求1所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述初始参数包括初始频率中心以及初始带宽限制，所述初始频率中心是基于所述当前变分模态分解层的输入信号的频率得到的，所述初始带宽限制是通过预先训练好的分类模型对所述当前变分模态分解层的输入信号计算得到的。

4.如权利要求3所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述分类模型是基于多个样本用户的样本相位信号对应的样本特征数据以及带宽标签训练得到的，所述样本特征数据包括最大值、最小值、方差、标准差、信号能量、峰值位置中的至少一个。

5.如权利要求3所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述每层变分模态分解层包括：

参数生成模型，被配置为基于所在的变分模态分解层的输入信号生成对应的所述初始参数，所述参数生成模型的输入信号为所在的变分模态分解层的输入信号，所述参数生成模型的输出信号为所在的变分模态分解层对应的所述初始参数；以及

变分模态分解模型，被配置为基于所述参数生成模型的输出信号，对所在的变分模态分解层的输入信号进行变分模态分解，所述变分模态分解模型的输入信号为所在的变分模态分解层的输入信号以及所述参数生成模型的输出信号。

6.如权利要求5所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述变分模态分解模型分解的模态分量为2，分别为包括所述心跳信号的第一信号以及不包括所述心跳信号的第二信号，所述变分模态分解模型的输出信号为所述第一信号，所述干扰信号包括所述第二信号。

7.如权利要求6所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述参数生成模型包括：

初始频率中心生成模型，被配置为对所述参数生成模型的输入信号进行傅里叶变换获取对应的频率分布，并将所述频率分布中最大的信号幅度对应的频率作为所述第一信号的所述初始频率中心，所述初始频率中心生成模型的输入信号为所述参数生成模型的输入信号，所述初始频率中心生成模型的输出信号为所述第一信号的所述初始频率中心；以及

初始带宽限制生成模型，被配置为对所述参数生成模型的输入信号进行特征提取，获取对应的特征数据，并将所述特征数据输入所述分类模型，将所述分类模型的输出信号作为所述第一信号的所述初始带宽限制，所述初始带宽限制生成模型的输入信号为所述参数生成模型的输入信号，所述初始带宽限制生成模型的输出信号为所述第一信号的所述初始带宽限制。

8.如权利要求7所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，所述特征数据包括最大值、最小值、方差、标准差、信号能量、峰值位置中的至少一个。

9.如权利要求1所述的基于毫米波信号的心跳检测方法，其中，还包括：

对所述心跳信号进行分割，确定所述心跳运动的循环周期。

10.一种基于毫米波信号的心跳检测系统，包括：

毫米波传感器，被配置为发射由调频连续波信号构成的发射信号，并接收目标用户反射回的回波信号；以及

计算装置，与所述毫米波传感器通信连接，接收所述发射信号以及所述回波信号，并基于所述发射信号以及所述回波信号对所述目标用户进行心跳检测，包括：

至少一个存储介质，存储有至少一个指令集，用于基于毫米波信号进行心跳检测；以及

至少一个处理器，同所述至少一个存储介质以及所述毫米波传感器通信连接，

其中，当所述基于毫米波信号的心跳检测系统运行时，所述至少一个处理器读取所述至少一个指令集，并且根据所述至少一个指令集的指示执行权利要求1-9中任一项所述的基于毫米波信号的心跳检测方法。