隨著生物雷達技術的快速發(fā)展,各領域?qū)υ摷夹g的需求也越來越高,目前應用較為廣泛的是超寬帶生物雷達技術,超寬帶生物雷達技術具有精度高、抗干擾能力強、能耗小等優(yōu)點。由于回波信號中包含大量的環(huán)境噪聲,并且人體心跳、呼吸信號的強度相對較弱,雷達設備接收到的回波信號中的噪聲會將生命體征信號淹沒。為了能夠更加準確地采集到人體的生命信息,回波信號的去噪處理以及對回波信號中心跳、呼吸的分離處理工作十分重要,本文將重點研究回波信號中心跳呼吸的提取技術。本文分析了超寬帶生物雷達的工作原理,通過對雷達系統(tǒng)相關參數(shù)以及指標的計算,選取了合適的天線、功率放大器、低噪聲放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等器件,并設計電路和PCB版圖,建立了生物雷達硬件系統(tǒng);深入研究了生物雷達回波信號的處理算法,運用MATLAB對回波信號進行建模,仿真結果驗證了算法可有效處理回波信號。通過重點研究回波信號的去噪處理和分離處理,利用經(jīng)驗模態(tài)分解法將回波信號分解為有限個固有模態(tài)函數(shù),進而使信號的高頻部分和低頻部分初步分離,運用能量法則和自相關函數(shù)判斷固有模態(tài)函數(shù)中噪聲或有用信號的占比,分析固有模態(tài)函數(shù)的性質(zhì),利用類似小波軟閾值法對噪聲占比較大的固有模態(tài)... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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片上生物雷達系統(tǒng)不僅在醫(yī)療領域有重要應用意義，在災區(qū)救援、泥石流等自然災害容易將人體掩埋在廢墟者的位置，將會耽誤寶貴的救援時間，造成救應用在災區(qū)搜救中，基于雷達技術的生命探分析處理回波信號，進而探測人體的心跳和存者，一種基于雷達技術的生命探測儀如圖 1系統(tǒng)公司推出，該設備通過 UWB 雷達技術和區(qū)域的生命體信息，大幅度提高了救援效率。

發(fā)射脈沖信號2）回波信號采樣方法文通過 FPGA 向 ADC 發(fā)送采樣時鐘。所采用的 FPGA 開發(fā)板如圖 3.7版由實驗室團隊共同設計，包含有 Stratix III 系列 EP3SL150F1152I3 芯

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于雪崩三極管的高重頻高壓納秒脈沖產(chǎn)生方法綜述[J]. 趙政,鐘旭,李征,顧悅,李濤,李江濤.  電工技術學報. 2017(08)
[2]基于EEMD和HOC的超寬帶雷達生命探測算法研究[J]. 蔣留兵,韋洪浪,管四海,車俐.  現(xiàn)代雷達. 2015(05)
[3]基于周期抽樣的超寬帶生命探測雷達信號處理方法[J]. 李斌,傅唯威,王勇.  儀器儀表學報. 2010(09)
[4]超寬譜雷達人體目標識別的新方法[J]. 張楊,李巖峰,焦騰,于霄,王健琪.  信息化研究. 2010(08)
[5]采用重現(xiàn)量化分析方法識別生物雷達回波信號中人體數(shù)量的研究[J]. 夏林林,王健琪,路國華,岳宇,荊西京.  航天醫(yī)學與醫(yī)學工程. 2008(02)
[6]基于EDA技術的等效采樣的設計實現(xiàn)[J]. 任斌,余成,陳衛(wèi),賴樹明.  微計算機信息. 2007(14)
[7]基于微功率超寬帶雷達檢測人體生命信號的研究[J]. 路國華,楊國勝,王健琪,荊西京.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2005(02)
[8]基于毫米波的呼吸、心率非接觸檢測實驗[J]. 王健琪,董秀珍,王海濱,楊國勝,楊波,荊西京,邱力軍.  第四軍醫(yī)大學學報. 2001(02)
[9]一種新的變步長LMS自適應濾波算法[J]. 覃景繁,歐陽景正.  數(shù)據(jù)采集與處理. 1997(03)
[10]生物雷達——蝙蝠[J]. 陳云金.  世界知識. 1996(14)

博士論文
[1]生物雷達目標信息識別技術的實驗研究[D]. 路國華.第四軍醫(yī)大學 2005

碩士論文
[1]UWB脈沖雷達呼吸信號檢測算法研究[D]. 李鑫.中國科學院深圳先進技術研究院 2013
[2]生物雷達非接觸檢測中呼吸和心跳信號分離算法研究[D]. 張華.第四軍醫(yī)大學 2012
[3]生物雷達檢測技術中心跳與呼吸信號分離技術的研究[D]. 岳宇.第四軍醫(yī)大學 2007



本文編號：2996320