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一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法及系统技术方案

技术编号:22227234 阅读:42 留言:0更新日期:2019-10-09 08:48
本发明专利技术公开了一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法及系统,利用RF技术实现高精度的呼吸检测。本发明专利技术利用多目标胸部位移所引起的微小的射频信号振幅变化来检测呼吸,过程中检测不需要用附带任何设备,利用多个廉价的RF无源标签在不同位置的协同部署,以及利用“死角”消除目标间的相互干扰,通过频域消除非呼吸引起的信号变化,最终实现精准区分多个目标的呼吸,提高了监测系统的可行性及鲁棒性。

A multi-objective respiratory frequency detection method and system based on RF Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法及系统
本专利技术涉及被动式感知领域,特别涉及一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法。技术背景呼吸速率作为人体的一项重要生命体征,可以预示患者病情和正常人的健康状况,检测呼吸对婴儿、老人,病人监护起到关键性作用。呼吸过快,呼吸过慢以及呼吸暂停都是生理疾病发生的重要征兆,急需临床诊断。目前国内外实现呼吸检测的方法可划分为两大类,一类是接触式呼吸检测,另一类是非接触式呼吸检测。接触式呼吸检测方法包括速度式呼吸检测法、温度检测法、容积式呼吸检测法、位移检测法、阻抗检测法、可穿戴技术等。这些方法属于无创检测且技术成熟,但缺陷是都需要人体直接接触电极或传感器,使人受到一定的约束和限制,不适合用于严重患者或者新生儿的呼吸监测。而非接触式呼吸检测不需要用户携带或接触任何设备,利用电磁波、光等媒介来感知人体呼吸,在不影响用户正常生活的前提下成功进行非接触式呼吸探测。接触式呼吸检测方法通常基于以下参数,如呼吸气流、呼吸引起的胸腹部起伏运动、呼吸声音、呼吸排出的二氧化碳和吸进的氧气量等。呼吸气流检测:包括对呼吸气体流过时的温度变化检测,呼吸气体流过时的压力检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法,用于同时检测多个目标的呼吸频率,RF接收端为R,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,建立多目标呼吸频率检测菲涅尔区模型;步骤二,根据步骤一建立的菲涅尔区模型,部署RF无源标签,每个目标对应部署一个RF无源标签;步骤三,在呼吸持续的t时间内,分别连续测量每个目标对应的RF无源标签与R之间的RF信号相位值,其中t≥3s;步骤四,用所得到相位值分别绘制波形图,对绘制的波形图分别采用局部平均算法获得呼吸波峰,呼吸波峰的峰值数与t之比即为对应目标的呼吸频率。

【技术特征摘要】
1.一种基于RF技术的多目标呼吸频率检测方法,用于同时检测多个目标的呼吸频率,RF接收端为R,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,建立多目标呼吸频率检测菲涅尔区模型;步骤二,根据步骤一建立的菲涅尔区模型,部署RF无源标签,每个目标对应部署一个RF无源标签;步骤三,在呼吸持续的t时间内,分别连续测量每个目标对应的RF无源标签与R之间的RF信号相位值,其中t≥3s;步骤四,用所得到相位值分别绘制波形图,对绘制的波形图分别采用局部平均算法获得呼吸波峰,呼吸波峰的峰值数与t之比即为对应目标的呼吸频率。2.如权利要求1所述检测方法,其特征在于,所述步骤二中,部署RF无源标签时,每个RF无源标签所处的位置范围为:R与该RF无源标签之间的距离不超过3米,该RF无源标签与R正方向之间的夹角θ∈(-60°,60°)。3.如权利要求1或2所述检测方法,其特征在于,所述步骤二中,部署RF无源标签时按照部署方案部署,每种部署方案对应产生一个ο值,以ο值最大值对应的部署方案作为最佳部署方案;其中,zn表示第n个目标的胸部受测范围,Tn表示第n个目标的RF无源标签,zn位于Tn和R组成的检测区域内,表示在zn范围内Tn检测效果好的点的数量,表示在zn范围内Tn-1检测效果差的点的数量;检测效果好的点定义为在该点的检测精度Accuracy值大于100%,反之为检测效果差的点;检测精度Accuracy定义如下:其中C为目标的呼吸频率检测次数,c=1,2,...,C,C为自然数,φ为在该点检测得到的呼吸频率值,为该目标实际呼吸频率值。4.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤四中,绘制波形图之前,对得到的相位值进行频域去干扰,获得纯净呼吸信号相位值。5.如权利要求1或4所述方法,其特征在于,所述步骤四中,绘制波形图之前,将得到的相位值的时域信号进行快...

【专利技术属性】
技术研发人员:房鼎益闫涛陈凯陈丽丽韩典贺陈晓江陈峰刘宝英汤战勇王安文
申请(专利权)人:西北大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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