基于毫米波雷达的奶牛呼吸心率监测方法技术

基于毫米波雷达的奶牛呼吸心率监测方法，包括如下步骤：通过毫米波雷达捕获奶牛的体征微动信号，并解析雷达原始回波；通过距离门曲线获知雷达与奶牛的大致位置关系，确定目标的距离范围，并提取目标距离门处的相位；根据呼吸和心跳频率的不同，利用带通滤波器滤波将呼吸和心跳的相位差信号进行滤波分离；将计算得到的呼吸和心率信号通过嵌入式系统发送至上位机显示。本发明专利技术实现了奶牛呼吸心率的无接触检测和远程监测，提高了奶牛呼吸率检测的准确性和实时性，解决了实际应用中奶牛不配合、适用场景单一等痛点，有效的解决了此设备不能实时监测和智能预警的缺点，提高效率的同时也降低了人力消耗，提高了信息化管理水平。提高了信息化管理水平。提高了信息化管理水平。

【技术实现步骤摘要】
基于毫米波雷达的奶牛呼吸心率监测方法


[0001]本专利技术属于雷达信号处理和物联网
，特别涉及基于毫米波雷达的奶牛呼吸心率监测方法。

技术介绍

[0002]呼吸和心率作为奶牛的主要生理参数，是反映养殖环境舒适度的重要依据，也是估计奶牛热应激状态最有效的指标。传统接触式的生命体征监测设备(如：基于胸腹收缩的呼吸监测马甲/胸带、基于呼吸气流的监测设备等)需要被监测动物一直佩戴，才能实时获取体征信息，存在动物不配合性和破坏性、适用场景单一等痛点。
[0003]现有的奶牛心率监测，如Eigenberg等研制了适用于牛的呼吸频率自动监测设备，在实验条件下，呼吸频率监测胸带测试结果与人工计数的误差在10次/min(RPM)以内，但是粪尿污染和动物对胸带的啃咬、拖拽都会严重干扰信号的读取，甚至造成设备损坏，此外，该设备测得的数据只能存储在内置的数据采集仪中，不能进行实时在线监测和智能预警，且存储时间有限。
[0004]随着农业物联网和非接触式生物传感器技术的发展，对畜禽体征、异常行为等信息进行远程监测成为当下的研究热点。通过分析监测数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于毫米波雷达的奶牛呼吸心率监测方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：S1：通过毫米波雷达捕获奶牛的体征微动信号，并解析雷达原始回波，对ADC采样的回波数据进行快速傅立叶变换以获取距离门曲线；S2：通过距离门曲线获知雷达与奶牛的大致位置关系，可以确定目标的距离范围，通过在该范围内搜索最大值，跟踪目标不同时刻对应的距离门；S3：提取目标距离门处的相位，并循环步骤S1、S2两个阶段；S4：通过相位解缠绕以确保相位值在[
‑
π,π]之间，每当连续值之间的相位差大于/小于
±
π时，从相位中减去/加上2π；S5：对相位信号逐帧作差得到相位差信号；S6：根据呼吸和心跳频率的不同，利用带通滤波器滤波将呼吸和心跳的相位差信号进行滤波分离；S7：分别采用频域的FFT、时域的峰间距和MUSIC算法对呼吸的相位差信号进行处理，并取两种算法结果的平均值以获取呼吸频率；S8：对心跳的相位差信号进行运动干扰滤除；S9：分别采用频域的FFT和时域的峰间距、MU...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟月鹏，买东升，
申请(专利权)人：宁夏芯锐智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：