發(fā)布時(shí)間：2021-01-17 18:29

　　基于非接觸多普勒雷達(dá)的生命信號(hào)檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、遠(yuǎn)距離、穿透性等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用到日常的家庭監(jiān)測(cè)、醫(yī)療監(jiān)測(cè)、災(zāi)難救援搜尋、特殊人群監(jiān)護(hù)等場(chǎng)景。本文設(shè)計(jì)了一款基于24GHz多普勒雷達(dá)的非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)關(guān)鍵和難點(diǎn)是從帶有較強(qiáng)噪聲干擾的雷達(dá)回波信號(hào)提取出呼吸信號(hào)。本文在給出24GHz多普勒雷達(dá)的非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,利用最小二乘橢圓擬合算法校正雷達(dá)數(shù)據(jù)并通過基于胸腔運(yùn)動(dòng)速率的解調(diào)方法有效避免相位的解纏問題。真實(shí)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能以非接觸地方式精確地測(cè)量呼吸頻率,并且不影響睡眠的舒適性,十分適用于日常生活中的睡眠呼吸監(jiān)測(cè)。針對(duì)24GHz多普勒雷達(dá)的非接觸呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面:（1）設(shè)計(jì)非接觸式多普勒雷達(dá)呼吸監(jiān)測(cè)的硬件系統(tǒng),為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集做基礎(chǔ)鋪墊。（2）設(shè)計(jì)非接觸式多普勒雷達(dá)呼吸監(jiān)測(cè)所需的數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng),即將多普勒雷達(dá)采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC端進(jìn)行存儲(chǔ)與處理,進(jìn)而為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。（3）設(shè)計(jì)一種基于溫度傳感器的接觸式呼吸檢測(cè)智能口罩系統(tǒng),作為本文的參照系統(tǒng),用來驗(yàn)證非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效性。（4）實(shí)現(xiàn)... 

【文章來源】：溫州大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景與科學(xué)意義
    1.2 呼吸監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 接觸式呼吸監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
    2.1 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理
    2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.3 多普勒雷達(dá)相關(guān)知識(shí)介紹
        2.3.1 雷達(dá)背景介紹
        2.3.2 多普勒雷達(dá)概述
        2.3.3 多普勒雷達(dá)電磁學(xué)基礎(chǔ)
    2.4 多普勒雷達(dá)波段選擇
第三章 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.2 多普勒雷達(dá)選型
    3.3 處理器選型
    3.4 帶通濾波電路設(shè)計(jì)
    3.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型
    3.6 數(shù)模轉(zhuǎn)換器選型
    3.7 DAC信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
    3.8 電源電路設(shè)計(jì)
第四章 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)
    4.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
    4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
第五章 非接觸式呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)呼吸檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)
    5.1 信號(hào)校正
    5.2 信號(hào)解調(diào)
        5.2.1 主成分分析算法
        5.2.2 反正切算法
    5.3 呼吸頻率提取
        5.3.1 自相關(guān)法
        5.3.2 峰值檢測(cè)法
        5.3.3 快速傅里葉變換法
    5.4 實(shí)際數(shù)據(jù)Matlab處理的結(jié)果圖
第六章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 參考系統(tǒng)
    6.2 復(fù)信號(hào)解調(diào)方法
    6.3 驗(yàn)證結(jié)果
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]連續(xù)波多普勒測(cè)速雷達(dá)射頻前端電路設(shè)計(jì)與仿真[J]. 劉麗華,董天臨.  電子科技. 2007(05)
[2]生物雷達(dá)技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 路國(guó)華,王健琪,楊國(guó)勝,荊西京.  國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè). 2004(06)



本文編號(hào)：2983380