本文關(guān)鍵詞：一種非接觸式生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究

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【摘要】：生命體征包含心率、呼吸、血壓、體溫等指標(biāo),傳統(tǒng)的體征監(jiān)護(hù)手段多為醫(yī)療機(jī)構(gòu)掌握,隨著移動(dòng)便攜式設(shè)備、可穿戴設(shè)備的發(fā)展以及人們生活水平的提高,人們對于自身健康狀況的較以往更為關(guān)注。但是傳統(tǒng)的接觸式體征監(jiān)護(hù)設(shè)備存在電極接觸皮膚、受限于電纜、介入式監(jiān)測可能引起生理參數(shù)的變化等問題。對于特殊場景下不能接觸式監(jiān)測的情況,接觸式監(jiān)護(hù)設(shè)備具有很大的局限性。非接觸式生命體征監(jiān)護(hù)設(shè)備可以解決此類問題。本文提出了一種非接觸式生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)集心率呼吸監(jiān)測、久坐監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等功能于一體,可為家用智能機(jī)器人提供參考。本文研究工作的重點(diǎn)在于:(1)對于非接觸式體征檢測技術(shù)的研究;(2)對于生物雷達(dá)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì);(3)實(shí)時(shí)心率呼吸信號監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì);(4)基于生物雷達(dá)的嵌入式生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。本文研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有:(1)以實(shí)際應(yīng)用為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)。考慮到了將系統(tǒng)小型化、輕量化以提高便攜性,充分降低了系統(tǒng)的功耗,延長續(xù)航時(shí)間等,最終設(shè)計(jì)出一款生命體征監(jiān)護(hù)產(chǎn)品;(2)基于辦公和家庭環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的體征信號獲取、濾波放大、分離以及信號識別,得到了較為準(zhǔn)確可以反應(yīng)人體體征變換的心率和呼吸參數(shù)。(3)將實(shí)驗(yàn)室、PC環(huán)境下的算法改進(jìn)并移植到嵌入式平臺,實(shí)現(xiàn)了算法的實(shí)用化、產(chǎn)品化,真正的利用算法理論幫助解決了實(shí)際問題;(4)探索并實(shí)現(xiàn)了久坐監(jiān)測,設(shè)計(jì)了親友提醒功能,建立了積分獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,幫助人們在一定程度上減少久坐、克服久坐。
【關(guān)鍵詞】：生物雷達(dá) 非接觸 信號處理 體征監(jiān)護(hù)
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 生命體征檢測9-12
• 1.1.1 生命體征概述9-10
• 1.1.2 體征檢測技術(shù)10-11
• 1.1.3 非接觸生命體征監(jiān)測11-12
• 1.2 選題背景和研究意義12-13
• 1.2.1 背景介紹12
• 1.2.2 研究意義12-13
• 1.3 本文所涉及技術(shù)相關(guān)研究綜述13-15
• 1.3.1 生物雷達(dá)體征檢測技術(shù)13-14
• 1.3.2 生物雷達(dá)體征檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文研究內(nèi)容和研究方法15-16
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排16-19
• 第2章 基礎(chǔ)理論和概念界定19-27
• 2.1 微弱體征信號監(jiān)測的可行性19-21
• 2.1.1 生理學(xué)基礎(chǔ)19
• 2.1.2 電磁學(xué)基礎(chǔ)19-21
• 2.2 多普勒生物雷達(dá)檢測微弱體動(dòng)信號的理論基礎(chǔ)21-24
• 2.2.1 生物雷達(dá)概述21-22
• 2.2.2 雷達(dá)方程22-23
• 2.2.3 人體目標(biāo)的雷達(dá)散射截面估算23-24
• 2.2.4 人體目標(biāo)的雷達(dá)反射功率24
• 2.3 信號處理算法24-27
• 2.3.1 基于傅里葉變換的信號分析24-25
• 2.3.2 基于短時(shí)傅里葉變換的信號分析25-27
• 第3章 基于多普勒生物雷達(dá)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-37
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述27-31
• 3.1.1 多普勒天線選型28-29
• 3.1.2 雷達(dá)射頻前端選型29-31
• 3.2 模擬信號處理電路設(shè)計(jì)31-37
• 3.2.1 濾波電路基礎(chǔ)31-32
• 3.2.2 前期微弱信號模擬電路設(shè)計(jì)中遇到的問題32-33
• 3.2.3 多普勒雷達(dá)模塊設(shè)計(jì)33-37
• 第4章 基于連續(xù)波生物雷達(dá)的體征監(jiān)測研究37-47
• 4.1 模擬心率呼吸信號的預(yù)處理37-41
• 4.1.1 模擬信號的導(dǎo)入和處理流程37-39
• 4.1.2 數(shù)字濾波算法設(shè)計(jì)39-41
• 4.2 心肺信號的監(jiān)測算法設(shè)計(jì)41-45
• 4.2.1 小波變換對信號進(jìn)行時(shí)域的尋優(yōu)41-42
• 4.2.2 STFT獲取心率和呼吸估計(jì)值42-43
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)43-45
• 4.3 久坐監(jiān)測算法設(shè)計(jì)45-47
• 第5章 基于生物雷達(dá)的非接觸嵌入式生命監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-61
• 5.1 系統(tǒng)框架與功能描述47
• 5.2 工業(yè)設(shè)計(jì)與嵌入式硬件平臺設(shè)計(jì)47-51
• 5.2.1 外觀設(shè)計(jì)47-49
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)49-50
• 5.2.3 硬件設(shè)計(jì)50-51
• 5.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的人機(jī)互動(dòng)設(shè)計(jì)51-53
• 5.4 系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)53-55
• 5.5 辦公環(huán)境下人體生命體征監(jiān)護(hù)實(shí)驗(yàn)55-61
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>55-56
• 5.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)56-59
• 5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與總結(jié)59-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 主要工作及成果61-62
• 6.2 研究展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-69
• 個(gè)人簡歷與在學(xué)期間的研究成果69-71
• 附錄A 發(fā)明專利:人體久坐狀態(tài)的檢測系統(tǒng)及其檢測方法71-79
• A.1 說明書摘要71
• A.2 權(quán)利要求書71-73
• A.3 技術(shù)領(lǐng)域73
• B.4 背景技術(shù)73-74
• B.5 發(fā)明內(nèi)容74-76
• A.6 附圖說明76-77
• A.7 具體實(shí)施方式77-79
• 附錄B 實(shí)用新型專利:人體久坐狀態(tài)檢測裝置的控制系統(tǒng)79-84
• B.1 說明書摘要79
• B.2 權(quán)利要求書79-80
• B.3 技術(shù)領(lǐng)域80
• B.4 背景技術(shù)80-81
• B.5 實(shí)用新型內(nèi)容81-82
• B.6 附圖說明82-83
• B.7 具體實(shí)施方式83-84

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本文編號：547729