一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法，属于无线感知领域。本发明专利技术方法包括如下步骤：无线接收设备提取探测目标设备的信道状态信息；对提取的信道状态相位进行相位解卷及线性变换重构处理；采用Hampel滤波器获取原始相位差的基本趋势，利用原始相位差与基本趋势的差滤除直流分量，再采用小窗口的Hampel滤波器以滤除数据中的高频噪声；计算子载波数据间的方差，选取有效子载波；利用离散小波变换提取相位差中的时-频特征；分别选择变换结果中与心跳、呼吸想对应频段的数据；采用多载波峰值融合算法估计呼吸频率；利用FFT算法将对应频段的多次离散小波变换结果用频域展现其特征，计算出心跳频率；本发明专利技术利用已有的无线信道的信道状态信息，实现生命体征监测。无需开发特殊硬件设备同时也避免了传统侵入式设备的不可耐受性，还具有实时、长期运行，监测精度高的优点。监测精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法


[0001]本专利技术涉及无线感知
，尤其涉及一种利用无线电信号探测生命体征的方法，具体为一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法，该方法利用胸腔振动引发的无线电扰动，通过测量并提取无线信道变化，计算得到呼吸、心跳频率。

技术介绍

[0002]生命体征监测在医疗健康领域有着广泛的应用，传统的生命体征监测主要采用专用穿戴设备，如 NEULOG呼吸监测带记录器、腕带心率监测手表，该方式需贴身穿戴，给被监测者带来诸多不便。
[0003]近年来，随着无线通信技术的发展，利用无线感知技术进行生命体征监测成为研究热点。Fadel Adib 等人提出Vital-Radio感知算法，该算法利用FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)滤除静态对象的反射信号，采用相位变化跟踪胸部起伏，估计呼吸频率。Jussi Salmi等人利用超带宽探测人体心肺活动，根据回波信号的多普勒效应，从中提取生命体征信息，此类方法需要一些特殊的无线设备。
[0004]基于传统Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集接发天线对上所有子载波上的信道状态信息(Channel State Information,CSI)数据；S2、采用CSI的相位解卷及线性变换重构测量CSI相位实验数据；S3、将重构后的CSI相位数据注入Hampel Filter滤波器分别滤除直流分量和高频噪声，输出带有周期性趋势的结果；S4、子载波选择，计算子载波数据间的方差，选择与方差最大相对应的子载波；S5、采用离散小波变换Discrete Wavelet Transform,DWT)进行时-频域变换提取生命特征，选择呼吸、心跳频率相对应频段的信号；S6、呼吸频率：采用假峰值过滤及多载波峰值融合估计呼吸，根据信号之间的峰峰值的平均间隔P，计算出呼吸频率＝60/P；S7、心跳频率：利用快速傅里叶(Fast Fourier Transformation,FFT)将多次离散小波变换结果从时域变换为频域，求出心跳频率。2.根据权利要求1所述的一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法，其特征在于，所述步骤S1具体实现方法为：在尽可能保留有效相位信息的前提下，滤除因相移和时延引起的噪声，具体方法如下：其中：k＝1,2,
…
,114为114个子载波序号，f
k
＝-58,-57,
…
,-3,-2,2,3,
…
,57,58为OFDM副载波的频点指数；3.根据权利要求1所述的一种基于信道状态相位信息的生命体征监测方法，其特征在于，所述步骤S3包含以下子步骤：S31、采用大窗口的Hampel Filter滤波器，滤除异常值的同时捕获数据的原始趋势；S32、利用原始CSI相位减去滤除异常点后的数据，使得滤除直流分量的数据尽可能的保留细节信息；S33、采用小窗口的Hampel Filter滤波器，进一步消除外界环...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴欢，束沁冬，周泽仑，
申请(专利权)人：苏州诚度网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：