一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法技术

技术编号:46629175 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:27
本发明专利技术属于非接触生命体征检测领域,尤其为一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,具体包括,S1:利用毫米波雷达获取含有运动噪声的胸腔信号后,对胸腔信号进行滤波。得到心跳信号的参考信号;S2:用胸腔信号的信息熵作为人工蜂群算法(ABCA)的适应度函数,计算出变分模态分解(vmd)算法的模态分量的数目与惩罚因子;S3:用vmd算法进行信号分解,得到多个imf(本征模态函数)信号,对这些imf信号进行筛选与剔除,对剩下imf信号进行重构,可得出重构信号;S4:设定阈值,重复步骤S3,直到所有imf信号中相关性最大的imf信号达到所设阈值,循环停止。该imf信号即为所求的心跳信号。本发明专利技术该方法充分利用vmd算法善于处理非固定频率信号的特性,并通过引入人工蜂群算法来更好的求解vmd算法的最佳输入参数,不仅有效去除呼吸信号与噪声,而且更好的保留了心跳信号的细节特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非接触生命体征检测,具体为一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法


技术介绍

1、随着人口的增加,医院中病人的病情各不相同,在遇到例如患有皮肤类疾病或者大面积烧伤的病人时,使用接触式设备进行心跳检测并不合适,因此进行非接触时心跳信号检测的研究很有必要。在使用毫米波雷达采集心跳信号时,由于存在环境噪声与呼吸信号的影响,使得提取的心跳信号数据的质量较低,严重影响了它们在医疗,救援等领域的后续应用。以往的心跳信号提取方法通常直接使用变分模态分解(vmd)算法,其中分解后的模态分量的数目与惩罚因子的取值至关重要。若分解数目设置得过大,会造成欠分解产生虚假模态;若数目设置得偏小,会造成欠分解不能充分提取时间序列隐含特征。而惩罚因子的取值影响了模态分量的带宽,与带宽成反比,若惩罚因子设置较小,则会出现模态混叠影响特征提取;若惩罚因子设置较大,虽然能避免模态混叠但又造成了局部信息丢失的问题。然而在相关参数上往往根据经验进行设置,这使得算法精度较低。因此我们提出了一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,来解决心跳信号提取精度低的问题。...

【技术保护点】

1.一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于:人工蜂群算法的流程为:

3.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于:vmd算法的目标函数为:

4.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于变分模态分解的毫米波雷达心跳信号提取方法,其特征在于:人工蜂群算法的流程为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘云清商家奇颜飞初伟陈鑫
申请(专利权)人:长春理工大学
类型:发明
国别省市:

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