动作/扰动信号检测系统及方法技术方案

动作/扰动信号检测系统及方法，在一实施例，一动作/扰动信号检测系统包括：至少一发射器及至少一接收器。该发射器至少包括收发单元及第一振荡单元。该接收器至少包括接收单元与解调单元。该收发单元系耦接或电性连接该第一振荡单元的信号输出端口，接收该第一振荡单元的输出信号并发射出检测信号。该检测信号(STX)被至少一受测物反射成反射检测信号(SRX)，被该收发单元所接收；该收发单元将该反射检测信号(SRX)送入该第一振荡单元成为该第一振荡单元的注入信号，使其产生自我注入锁定现象；该接收单元耦接或电性连接该解调单元，接收该检测信号(STX)；该解调单元将该接收单元所接收的该检测信号(STX)进行频率解调，解调成基带输出信号，以得到前述受测物的至少一动作/扰动信号。

【技术实现步骤摘要】
动作/扰动信号检测系统及方法
本公开涉及一种动作/扰动信号检测系统及方法。
技术介绍
随着人口高龄化的社会趋势影响下，医疗照顾服务及生医电子的发展备受瞩目。结合无线通讯的远端居家照料(RemoteHomecare)则可让患者不须前往医院即可进行生理信号的感测与记录以节省医疗资源。在生理信号感测中，呼吸信号及心跳信号极端重要，其可应用在呼吸窒息症(ObstructiveSleepApneaSyndrome；OSAS)与心跳规律或其他生理信号的长期追踪上。另外，动作/扰动检测可用于保全监视或在场人员辨识。目前有接触式生理信号感测装置与非接触式生理信号感测装置。接触式生理信号感测装置通过接触人体的方式来进行测量。目前有微波式动作检测器利用多普勒(Doppler)原理，比较发射信号与接收信号之间的相位差。如果相位差产生变化，则代表环境中有扰动源。
技术实现思路
根据本公开的一示范性实施例，提出一种动作/扰动信号检测系统，包括：至少一发射器，该发射器至少包括收发单元及第一振荡单元；以及至少一接收器，该接收器至少包括接收单元与解调单元。该收发单元耦接或电性连接该第一振荡单元的信号输出端口，接收该第一振荡单元的输出信号并发射出检测信号；该检测信号(STX)被至少一受测物反射成至少一反射检测信号(SRX)，被该收发单元所接收；该收发单元将该反射检测信号(SRX)送入该第一振荡单元成为该第一振荡单元的注入信号，使其产生自我注入锁定现象；该接收单元耦接或电性连接该解调单元，接收该检测信号(STX)；该解调单元将接收单元所接收的该检测信号(STX)进行频率解调，解调成基带输出信号，以得到前述受测物的至少一动作/扰动信号。根据本公开的一示范性实施例，提出一种动作/扰动信号检测方法，包括：自发射器发射出检测信号，该检测信号被至少一受测物反射成至少一反射检测信号；该发射器接收该至少一反射检测信号，并产生自我注入锁定现象；由接收器接收该检测信号，该接收器将所接收的该检测信号进行频率解调，解调成基带输出信号，以得到前述受测物的至少一动作/扰动信号。为了对本申请的上述及其他内容有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：附图说明图1绘示本申请一实施例的动作/扰动信号检测系统的方块示意图。图2绘示本申请一实施例的动作/扰动信号检测系统的方块示意图。图3绘示本申请一实施例的发射器的方块示意图。图4A绘示解调单元的一实施例。图4B绘示解调单元的一实施例。图4C绘示解调单元的一实施例。图5绘示本申请一实施例的整体实施架构。图6绘示本申请一实施例的动作/扰动信号检测系统的方块示意图。图7绘示本申请一实施例的动作/扰动信号检测系统的方块示意图。图8绘示显示根据本申请一实施例实验结果的基带波形。图9绘示显示根据本申请一实施例实验结果的时域波形。图10绘示显示根据本申请一实施例实验结果的心肺信号检测的频谱图。图11绘示显示根据本申请一实施例实验结果的频谱。【符号说明】100，100’：动作/扰动信号检测系统10：收发单元30：接收单元20，41，404：振荡单元43，402，403：混频单元40，40’：解调单元102，102’，102A、102B、102C：接收器101，101’：发射器50：处理单元44，406，407：低通滤波单元42：时间延迟单元60：信号产生单元401：低噪声放大单元405：正交功率分配单元SU：受测者具体实施方式本说明书的技术用语参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。另外，在可能实施的前提下，本说明书所描述的物件或事件间的相对关系，涵义可包含直接或间接的关系，所谓“间接”是指物件间尚有中间物或物理空间的存在，或指事件间尚有中间事件或时间间隔的存在。再者，以下内容涉及动作/扰动信号检测，对于该领域常见的技术或原理，如果不涉及本申请的技术特征，将不予赘述。此外，图示中元件的形状、尺寸、比例以及流程的步骤顺序等仅为示意，供本领域技术人员了解本申请之用，非对本申请的实施范围加以限制。另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本申请者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在可能实施的前提下，本领域技术人员可依据本申请的公开内容，并视自身的需求或设计理念，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，藉此增加本申请实施弹性。本申请的公开内容包含动作/扰动信号检测系统及方法，但本申请实施例的技术特征并非对本申请的限制，仅供本申请举例说明暨本领域技术人员了解本申请之用。此外，在可能实施的前提下，本领域技术人员能够依据本申请公开内容来选择等效的元件或步骤来实现本申请，亦即本申请的实施并不局限于本申请所公开的实施例。另外，如果本申请的动作/扰动信号检测系统所包含的个别元件为已知元件的话，在不影响充分公开及可据以实现的情形下，以下说明对于实现的个别元件的细节将予以节略。本申请实施例公开动作/扰动信号检测系统及方法，其中技术可用于以非接触式和/或接触式检测受测者的动作/扰动信号，如生理信号(呼吸、心跳、喉咙、与肢体动作等，但并不限于此)或其他外界扰动信息(如机械振动频率等，但并不限于此)。在底下的说明中，以非接触式心肺检测为例做说明，但当知其并非用于限制本申请，本申请技术也可用于接触式检测。本申请的动作/扰动信号检测系统及方法可发出无线电波/光检测波来对受测者进行检测。通过在检测期间的多普勒效应，其由(1)受测者的呼吸、心跳、喉咙、与肢体动作等生理现象或(2)其他外界扰动信息所产生，对所发射的无线电波/光检测波进行相位调制，并将反射后的射频信号/光检测波输入至振荡单元。此振荡单元可呈现自我注入锁定现象，此自我注入锁定现象可放大动作/扰动的相位调制信息，以观察动作/扰动。请参照图1，其显示根据本申请实施例的动作/扰动信号检测系统的方块示意图。如图1所示，动作/扰动信号检测系统100包括：至少一发射器101与至少一接收器102。发射器101包括收发单元10及振荡单元20。收发单元10耦接或电性连接该振荡单元20的信号输出端口，接收该振荡单元20的输出信号并朝向至少一受测物发射出检测信号(STX)。藉于受测物的多普勒效应对该检测信号(STX)进行相位调制，成为反射检测信号(SRX)，被该收发单元10所接收。该收发单元10将该反射检测信号(SRX)送入该振荡单元20使其产生自我注入锁定现象。该振荡单元20的注入信号输入路径为注入信号输入端口，或为差动信号输出端口的一端进行注入信号输入，以产生自我注入锁定现象。在一实施例中，如果振荡单元20为具有单端信号输出端口的压控振荡器，则收发单元10可为一天线，耦接或电性连接至振荡单元20的单端信号输出端口，单端信号输出端口可当作注入信号输入端口使用。亦即，注入信号的输入路径为从振荡单元20的单端信号输出端口进行注入信号输入，以产生自我注入锁定现象。在一实施例中，如果振荡单元20为具有差动信号输出端口的压控振荡器，则收发单元10可为发射天线与接收天线，发射天线耦接或电性连接至振荡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动作/扰动信号检测系统，包括：至少一发射器，该发射器至少包括收发单元及第一振荡单元；以及至少一接收器，该接收器至少包括接收单元与解调单元；其中，该收发单元耦接或电性连接该第一振荡单元的信号输出端口，接收该第一振荡单元的输出信号并发射出检测信号；该检测信号被至少一受测物反射成至少一反射检测信号，被该收发单元接收；该收发单元将该反射检测信号送入该第一振荡单元成为该第一振荡单元的注入信号，使其产生自我注入锁定现象；该接收单元耦接或电性连接该解调单元，接收该检测信号；以及该解调单元将该接收单元所接收的该检测信号进行频率解调，解调成基带输出信号，以得到该受测物的至少一动作/扰动信号。

【技术特征摘要】
2013.05.13 TW 102116921;2013.01.14 US 61/751,9781.一种动作/扰动信号检测系统，包括：至少一发射器，该发射器至少包括收发单元及第一振荡单元；以及至少一接收器，该接收器至少包括接收单元与解调单元；其中，该收发单元耦接或电性连接该第一振荡单元的信号输出端口，接收该第一振荡单元的输出信号并发射出检测信号；该检测信号被至少一受测物反射成至少一反射检测信号，被该收发单元接收；该收发单元将该反射检测信号送入该第一振荡单元成为该第一振荡单元的注入信号，使其产生自我注入锁定现象，在自我注入锁定现象下，该受测物的至少一动作/扰动信号频率调制该第一振荡单元；该接收单元耦接或电性连接该解调单元，接收该检测信号；以及该解调单元将该接收单元所接收的该检测信号进行频率解调，解调成基带输出信号，以得到该受测物的该至少一动作/扰动信号，其中，该解调单元包括：第一低噪声放大单元，第一混频单元，第二混频单元，第二振荡单元，第一正交功率分配单元，第一低通滤波单元以及第二低通滤波单元；该第一低噪声放大单元接收该接收单元传送的该检测信号，该第一低噪声放大单元的输出端分别耦接或电性连接至该第一混频单元的输入端、该第二混频单元的输入端与该第二振荡单元的注入端；该第二振荡单元接收该第一低噪声放大单元输出的信号，产生注入锁定；该第二振荡单元耦接或电性连接至该第一正交功率分配单元的输入端；该第一正交功率分配单元分别输出两信号至该第一混频单元及该第二混频单元，且该两信号间彼此为正交关系；该第一混频单元及该第二混频单元的个别输出端分别耦接或电性连接至该第一低通滤波单元的输入端与该第二低通滤波单元的输入端；以及对该第一低通滤波单元与该第二低通滤波单元的个别输出进行数学运算，以产出该基带输出信号。2.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，还包括：处理单元，耦接至该解调单元，接收由该解调单元所传来的该基带输出信号；其中，该处理单元对该基带输出信号进行处理以得到该受测物的至少一动作/扰动信号信息。3.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，还包括：信号产生单元，耦接或电性连接至该第一振荡单元的电压输入端口，用以决定该第一振荡单元的一操作频率。4.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该收发单元包括：第一天线，发射该检测信号，并接收该反射检测信号。5.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该收发单元包括：第一天线，发射该检测信号；以及第二天线，接收该反射检测信号。6.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该接收单元包括：第一天线，接收该检测信号。7.如权利要求5所述的动作/扰动信号检测系统，其中该第一天线与该第二天线是单一天线或天线阵列。8.如权利要求6所述的动作/扰动信号检测系统，其中该第一天线是单一天线或天线阵列。9.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该收发单元包括：电光转换器，将该第一振荡单元的该输出信号转换成光检测波，以当成该检测信号；以及第一光电转换器，将该反射检测信号转换成第一电压信号，以送至该第一振荡单元。10.如权利要求9所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该接收单元包括：第二光电转换器，将该检测信号转换成第二电压信号。11.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系统，其中，该注入信号的输入路径为该第一振荡单元的注入信号输入端口。12.如权利要求1所述的动作/扰动信号检测系...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪子圣，王复康，彭康峻，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71