非接觸式生物醫(yī)療雷達(dá)可以精確地監(jiān)測人體的各項生命體征,比如呼吸、心跳都是人體重要的生命體征。這種雷達(dá)的產(chǎn)生使得在醫(yī)療臨床領(lǐng)域可以不使用任何傳感器就可以實時監(jiān)測到病人的生命體征,因此具有很廣闊的發(fā)展和研究的前景。本文對這種醫(yī)療雷達(dá)進(jìn)行了深入的研究,設(shè)計了一種毫米級分辨率非接觸式醫(yī)療雷達(dá)系統(tǒng),并完成整個雷達(dá)系統(tǒng)的實現(xiàn)。超寬帶(UWB)雷達(dá)信號的相對頻率帶寬大,信號的穿透能力強(qiáng),對目標(biāo)的分辨率更加精細(xì),同時這種體制的雷達(dá)信號對噪聲和雜波信號的抗干擾能力比較強(qiáng),因此可以對人體的各項生物體征(呼吸、心跳等方面)進(jìn)項精密地監(jiān)測。本文設(shè)計基于超寬帶雷達(dá)結(jié)構(gòu)來完成整個生物醫(yī)療雷達(dá)。整個系統(tǒng)主要包括三部分內(nèi)容:雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射信號和采樣信號的FPGA實現(xiàn)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)硬件電路實現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集的FPGA實現(xiàn)以及上位機(jī)程序設(shè)計。雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射信號和采樣信號的FPGA實現(xiàn)部分首先研究了DTC原理,然后通過DTC原理在FPGA中產(chǎn)生發(fā)射信號和采樣信號,最后研究了各種等效采樣的原理并應(yīng)用DTC原理實現(xiàn)了順序等效采樣,有效降低了系統(tǒng)中使用ADC芯片的采樣速率的要求,降低了成本,實現(xiàn)方法也更加簡單。雷達(dá)發(fā)射機(jī)和接收...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.7Simulink建模的程序圖

第三章超寬帶醫(yī)療雷達(dá)信號產(chǎn)生與采集關(guān)鍵方法T個相位，是由前面計數(shù)器控制依次加1遞增的，正好作為順序等效信號，這個采樣時鐘的頻率很低，只需要加在合適的ADC芯片上即可完的采樣，ADC芯片具體在選取時要注意的問題以及所選取的型號會在后。mulink建模仿真據(jù)前面....

圖3.8單個發(fā)射信號Simulink仿真結(jié)果

圖3.7Simulink建模的程序圖最前面是參考時鐘信號，然后分成兩路，經(jīng)過Tsample模塊的那路是用來產(chǎn)樣時鐘信號的，經(jīng)過Tstart模塊的這一路通過后面所連接的模塊產(chǎn)生發(fā)射脈沖信ADC模塊是模擬等效采樣的過程。在此仿真中為理想狀態(tài)采樣時鐘直接采樣發(fā)號，只是驗....

圖3.9多個發(fā)射信號Simulink仿真結(jié)果

圖3.9多個發(fā)射信號Simulink仿真結(jié)果如圖3.10所示，發(fā)射脈沖和采樣信號位置關(guān)系如下。圖3.10發(fā)射信號和采樣信號Simulink仿真結(jié)果如圖3.11所示，為采樣回來的脈沖結(jié)果仿真。

圖3.10發(fā)射信號和采樣信號Simulink仿真結(jié)果

圖3.10發(fā)射信號和采樣信號Simulink仿真結(jié)果如圖3.11所示，為采樣回來的脈沖結(jié)果仿真。圖3.11采樣后信號的Simulink仿真結(jié)果可以看出完成了發(fā)射信號的等效采樣，成功還原了模擬波形，證明了這套方法的可行性。

本文編號：3997103