基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪技术方案

本发明专利技术公开了一种基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪，其中，所述基于连续波的生命特征探测处理方法包括：步骤A：生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；步骤B：数据采集卡将所得到的基带信号转换为数字信号；步骤C：计算机对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率。本发明专利技术所提供的基于连续波的生命特征探测处理方法，利用连续波探测生命特征提高了探测距离、检测灵敏度及测速精度；且使用计算机提取滤波后的呼吸信号波形并计算呼吸率，降低了生命特征信号的处理难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生命探测仪
，尤其涉及的是一种基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪。
技术介绍
生命信号的探测常用的有两种方式：接触式及非接触式。相比接触式的测量方法，非接触式的测量手段有很多优点：能对人体的生命信号进行较远距离的探测；能在不同天气和地形条件下进行测量；避免了佩戴电极片或者传感器问题，这对于延长监测时间是具有重要意义的，使得长期连续监测成为了可能。因此，非接触式的测量方式受到了越来越多的国家的重视，它可以实现对生命体的定位、数量识别以及生理信息的提取，在军事行动、反恐斗争、灾后伤员搜索、医疗健康监护等领域有着广泛的应用和重要的研究意义。而现有的非接触式生命信号探测方式按照使用设备及工作原理的不同，又可分为：光波检测、红外检测及超声检测三种。而现有的三种非接触式检测方法皆有不同的不足之处：光流法计算复杂且抗噪能力较差，需要相应的硬件支持，不适合复杂环境条件下的人体生理信息检测；红外成像技术易受环境温度影响，不具有穿透性；而超声虽然能够在一定程度上鉴定病症的特征，但被测者身上的衣服会对声波造成散射和吸收，并且衣服材质不同，检测结果也会存在差异，同时超声在空气传播中衰减较大。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种探测距离远、检测灵敏度高及测速精度高，且生命特征信号处理简单的基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪。本专利技术的技术方案如下：一种基于连续波的生命特征探测处理方法，其中，所述基于连续波的生命特征探测处理方法包括：步骤A：生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；步骤B：数据采集卡将所得到的基带信号转换为数字信号；步骤C：计算机对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其中，所述步骤A具体包括：步骤A1：振荡器发射频率为24GHz的连续波信号；步骤A2：将连续波信号分为两路，一路为发射信号，通过发射天线发射出去；另一路分流为I通道信号及Q通道信号，其中，I通道信号通过I通道进入I通道混频器，Q通道信号经90°移相后通过Q通道进入Q通道混频器；步骤A3：接收天线接收生命体反射的回波信号；步骤A4：I通道混频器及Q通道混频器分别将所接收的回波信号与I通道信号及Q通道信号混频，得到I通道混频信号及Q通道混频信号；步骤A5：前置放大器分别对I通道混频信号及Q通道混频信号进行滤波放大处理以得到I基带信号及Q基带信号。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其中，所述步骤B具体为：数据采集卡分别将所得到的I基带信号及Q基带信号转换为第一数字信号及第二数字信号。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其中，所述步骤C具体包括：步骤C1：高通滤波器分别将第一数字信号及第二数字信号进行高通滤波；步骤C2：低通滤波器分别对高通滤波后的第一数字信号及第二数字信号进行低通滤波；步骤C3：分别提取低通滤波后第一数字信号及第二数字信号中的呼吸信号波形，并对所提取呼吸信号波形在LabVIEW环境下进行波峰波谷检测；步骤C4：根据所检测到相邻的两个波峰或波谷计算瞬时呼吸率。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其中，所述基于连续波的生命特征探测处理方法还包括：步骤D：对低通滤波后第一数字信号及第二数字信号进行时频域分析及对比。一种基于连续波的生命特征探测处理系统，其中，所述基于连续波的生命特征探测处理系统包括：生命探测仪，用于发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；与所述生命探测仪连接的数据采集卡，用于将所得到的基带信号转换为数字信号；与所述数据采集卡连接的计算机，用于对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理系统，其中，所述生命探测仪具体包括：振荡器，用于发射频率为24GHz的连续波信号；与所述振荡器连接的发射天线，用于将成为发射信号的部分连续波信号发射出去；接收天线，用于接收生命体反射的回波信号；与所述振荡器及接收天线连接的I通道混频器，用于将从另一部分连续波信号分流出来的I通道信号及所接收的回波信号混频；与所述振荡器及接收天线连接的Q通道混频器，用于将从另一部分连续波信号分流出来的Q通道信号及所接收的回波信号混频；与所述I通道混频器及Q通道混频器连接的前置放大器，用于分别对I通道混频信号及Q通道混频信号进行滤波放大处理以得到I基带信号及Q基带信号。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理系统，其中，所述数据采集卡具体用于：分别将所得到的I基带信号及Q基带信号转换为第一数字信号及第二数字信号。优选地，所述的基于连续波的生命特征探测处理系统，其中，所述计算机具体包括：高通滤波器，用于分别将第一数字信号及第二数字信号进行高通滤波；与所述高通滤波器连接的低通滤波器，用于分别对高通滤波后的第一数字信号及第二数字信号进行低通滤波；与所述低通滤波器连接的中央处理器，用于分别提取低通滤波后第一数字信号及第二数字信号中的呼吸信号波形，并对所提取呼吸信号波形在LabVIEW环境下进行波峰波谷检测；以及根据所检测到相邻的两个波峰或波谷计算瞬时呼吸率。一种应用于如上任一项所述的基于连续波的生命特征探测处理方法的生命探测仪，其中，所述生命探测仪还包括：用于提供工作电压的供压源。本专利技术所提供的基于连续波的生命特征探测处理方法，由于采用了首先利用生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；然后通过数据采集卡将所得到的基带信号转换为数字信号；最后利用计算机对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率的方式；利用连续波探测生命特征提高了探测距离、检测灵敏度及测速精度；且使用计算机提取滤波后的呼吸信号波形并计算呼吸率，降低了生命特征信号的处理难度。附图说明图1是本专利技术中基于连续波的生命特征探测处理方法较佳实施例的主要流程示意图。图2是本专利技术中基于连续波的生命特征探测处理系统较佳实施例的功能原理框图。图3是本专利技术中生命探测仪较佳实施例的功能原理框图。具体实施方式本专利技术提供一种基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术提供了一种基于连续波的生命特征探测处理方法，所述基于连续波的生命特征探测处理方法包括：S100、生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号。本专利技术实施例中，生命探测仪优选为连续波雷达，连续发射电磁波的雷达称为连续波雷达；连续波雷达技术基于微多普勒分析和信号处理技术，该技术原理为连续波雷达发射的电磁波束照射到生命体（尤其是人体）目标(将生命体看作均匀刚体，不考虑电磁波在人体内的传播）后，根据多普勒效应，由于体表微动净速度为零，反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述基于连续波的生命特征探测处理方法包括：步骤A：生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；步骤B：数据采集卡将所得到的基带信号转换为数字信号；步骤C：计算机对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率。

【技术特征摘要】
1.一种基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述基于连续波的生命特征探测处理方法包括：步骤A：生命探测仪发射连续波信号照射生命体，接收由生命体反射的回波信号，并根据所发射连续波信号及回波信号得到基带信号；步骤B：数据采集卡将所得到的基带信号转换为数字信号；步骤C：计算机对所转换数字信号进行滤波后提取其中呼吸信号波形，并计算呼吸率。2.根据权利要求1所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：步骤A1：振荡器发射频率为24GHz的连续波信号；步骤A2：将连续波信号分为两路，一路为发射信号，通过发射天线发射出去；另一路分流为I通道信号及Q通道信号，其中，I通道信号通过I通道进入I通道混频器，Q通道信号经90°移相后通过Q通道进入Q通道混频器；步骤A3：接收天线接收生命体反射的回波信号；步骤A4：I通道混频器及Q通道混频器分别将所接收的回波信号与I通道信号及Q通道信号混频，得到I通道混频信号及Q通道混频信号；步骤A5：前置放大器分别对I通道混频信号及Q通道混频信号进行滤波放大处理以得到I基带信号及Q基带信号。3.根据权利要求2所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述步骤B具体为：数据采集卡分别将所得到的I基带信号及Q基带信号转换为第一数字信号及第二数字信号。4.根据权利要求3所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：步骤C1：高通滤波器分别将第一数字信号及第二数字信号进行高通滤波；步骤C2：低通滤波器分别对高通滤波后的第一数字信号及第二数字信号进行低通滤波；步骤C3：分别提取低通滤波后第一数字信号及第二数字信号中的呼吸信号波形，并对所提取呼吸信号波形在LabVIEW环境下进行波峰波谷检测；步骤C4：根据所检测到相邻的两个波峰或波谷计算瞬时呼吸率。5.根据权利要求4所述的基于连续波的生命特征探测处理方法，其特征在于，所述基于连续波的生命特征探测处理方法还包括：步骤D：对低通滤波后第一数字信号及第二数字信号进行时频域分析及对比。6.一种基于连续波的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海焱，廖丹，陆川，杨乐辉，
申请(专利权)人：康佳集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44