基于超寬帶雷達的生命體征信息檢測研究.pdf

1、城市化進程的快速發(fā)展帶來了醫(yī)療、社會治安等方面的問題，如何很好的解決這些問題成為眾多學者討論和研究的熱點。其中，非接觸式體征檢測作為一種重要的方法為解決此類問題提供了一個研究方向。而 UWB雷達因其穿透能力強、抗干擾以及分辨率高等優(yōu)點，使其在非接觸式體征檢測領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。因此，研究基于UWB雷達的體征信號檢測在非接觸性體征信號檢測領(lǐng)域具有重要的意義。本文從信號處理方面,以模式分類為指導思想，根據(jù)體征信號中各個成分的信號模式特征分

2、別在直達波的消除、多目標的識別、目標信號的分離重組等方面進行體征信號的檢測研究。在分析體征信息檢測的主要技術(shù)路線和典型算法的基礎(chǔ)上，提出了本文的技術(shù)總路線。本文的研究主要涉及以下內(nèi)容：
　　首先，綜述了幾種典型的非接觸性檢測方法及基于雷達的體征檢測算法，并比較了各自的優(yōu)缺點，在對UWB雷達體制的分析的基礎(chǔ)上對UWB雷達在體征檢測中的特點進行了分析，建立了生命體征信號模型。同時，總結(jié)了兩種算法質(zhì)量評價標準，分別從整體和局部的角度對算

3、法進行質(zhì)量評價。
　　其次，對直達波進行分析并建立了直達波數(shù)學模型，提出了結(jié)合K-L變換的FastICA的直達波抑制算法。通過對靜止的單人目標和運動的單人目標的實驗研究，驗證了該方法在直達波抑制方面的有效性，并通過與ICA、K-L的迭代次數(shù)、運行時間以及載干比、信噪比等客觀性能的對比分析，證明了該算法在迭代速度和計算復雜度方面的優(yōu)越性。
　　再次，對體征信號中的呼吸、心跳成分，在對傳統(tǒng)信號提取方法的分析研究的基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)

4、EMD方法端點飛躍和傳統(tǒng)EEMD重構(gòu)信號質(zhì)量差等不足研究基于EEMD與 BP優(yōu)化策略的體征信號提取算法，并對單人體征信號的提取進行了實驗研究，實驗證明該算法不僅克服了 EMD端點延拓問題，避免了端點飛躍現(xiàn)象，而且提高了重構(gòu)信號的信噪比，驗證了該算法適合于體征信號中具體信號成分的提取。
　　最后，分析了多目標人體信號特征并構(gòu)建了雙人信號模型，并在此基礎(chǔ)上對MUSIC方法作了理論推導，研究本文 MUSIC算法的理論模型和算法實現(xiàn)步驟。