多传感器射频检测的制作方法

相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月20日提交的美国临时专利申请第62/149,916号以及2015年8月20日提交的美国临时专利申请第62/207,670号的申请日的权益，所述申请的公开内容在此通过引用并入本文。本技术涉及用于检测移动物体和活体的特征的电路和传感器。更具体地说，本发明涉及用于产生射频发射(例如距离选通脉冲)、运动感测以及特别强调当与类似的传感器紧密接近时改进传感器操作的此种传感器。
背景技术：
：连续波(cw)多普勒雷达运动传感器发射连续波射频(rf)载波，并将发射的rf与返回的回波混合，以产生等同于由移动目标产生的多普勒频移的差频。这些传感器不具有明确的距离限制(即，它们可以接收用于近物体和远物体的信号，其中接收的信号是雷达截面积的函数)。这可能导致误触发，即运动伪像干扰。它们在近距离也可能具有导致误触发的不合需要的高灵敏度。在follen等人的美国专利第4,197,537号中描述了脉冲多普勒运动传感器。短脉冲被发射，并且其回波与发射的脉冲自混合。脉冲宽度限定了距离选通区域。当发射脉冲结束时，在发射脉冲结束之后到达的混合末端和目标返回不被混合，从而被选通输出。mcewan的美国专利第5,966,090号"differentialpulseradarmotionsensor"公开了一种差分脉冲多普勒运动传感器，其交替发射两个脉冲宽度。然后从每个宽度减去多普勒响应，以产生对距离具有相当恒定的响应的距离选通多普勒感测区域。脉冲雷达(例如mcewan的美国专利第5,361,070号"ultra-widebandradarmotionsensor"中所描述)产生了与发射的脉冲宽度相关的非常窄的感测区域。双脉冲多普勒雷达运动传感器(如在mcewan的美国专利第5,682,164号"pulsehomodynefielddisturbancesensor"中所描述)发射第一脉冲并在延迟后产生与来自第一脉冲的回波混合的第二脉冲。因此，形成限定了最小和最大距离的距离选通感测带。uwb雷达运动传感器的缺点是其不被全球rf监管机构认可为有意辐射体。它们也难以感测在中等距离处的物体，并且在一些实施例中可能容易受到rf干扰。在mcewan的美国专利第6,426,716号中描述了调制脉冲多普勒传感器。距离选通微波运动传感器包括可调整的最小和最大检测距离。所述设备包括：与脉冲产生和延迟元件相关联的rf振荡器，用以产生发射和混频器脉冲；单个发射(tx)/接收(rx)天线或一对分离的tx和rx天线；以及rf接收器，其包括具有相关联的滤波、放大和解调元件的检测器/混频器，用以从混频器和回波脉冲产生距离选通多普勒信号。在美国专利第7,952,515号中，mcewan公开了一种特有的全息雷达。它为全息雷达增加了距离选通，以限制对特定发射方向区域的响应。mcewan声明，可以获得成像表面的更清晰、更无杂波的雷达全息图，特别是当穿透材料成像内部图像平面或切片时。距离选通使堆叠式全息图技术成为可能，其中多个成像表面可以沿发射方向堆叠。在美国专利申请公开案第2010/0214158号中，mcewan公布了一种用于全息雷达的rf幅值采样器。mcewan描述了rf幅值采样器可以很好地解析窄带全息脉冲雷达产生的干涉图。在美国专利申请公开案第2014/0024917号中，mcmahon等人描述了用于生理学感测的传感器，其可配置为产生用于发射距离选通感测的射频脉冲的振荡信号。传感器可以包括配置为发射脉冲的射频发射器和配置为接收所发射的射频脉冲的反射射频信号的接收器。接收的脉冲可以被处理以检测例如运动、睡眠、呼吸和/或心跳的生理特征。可能需要改进用于射频感测的传感器和/或其信号处理，例如在多个传感器处于公共位置的生理特征检测的情况下。传感器接近可能会有不良的干扰。例如，这可能降低信噪比。技术实现要素：本技术的一些实施例的一个方面涉及一种用于利用射频信号检测生理特征的传感器。本技术的一些实施例的另一方面涉及具有配置为产生朝向对象(例如人)发射的脉冲射频(rf)信号的电路的这种传感器。接收器检测从对象反射的信号，所述信号被放大并与初始信号的一部分混合。然后可以对所述混频器的输出进行滤波。所得到的信号可以含有关于(例如)人的运动、呼吸以及心脏活动的信息，并且可以被称为原始运动传感器信号。发射的信号和反射的信号之间的相位差可以在接收器处或由独立处理器测量，以便评估人的一般身体运动、呼吸以及心脏活动中的任何一个。在一些变体中，rf运动传感器可以配置为减少来自其他rf运动传感器的干扰。在一些变体中，传感器可以配置为在一组本地传感器之间进行同步以避免rf脉冲在时间上重叠。在一些变体中，传感器可以配置为在一组本地传感器之间进行同步以避免rf脉冲在频率上重叠。在一些变体中，来自每个传感器的脉冲信号可以适于通过本文描述的各种手段(例如，通过脉冲宽度减小、时序抖动和/或频率抖动)来降低干扰概率。在一些变体中，多个(例如，两个)传感器可以配置(例如具有公共壳体结构)为面向不同的或适当的方向以避免干扰(例如，沿着床在床头板或床脚处的中间放置)。在一些变体中，多个传感器可以允许最佳布置以减轻噪声。这些变体可能取决于传感器天线极化或天线波束图案，以提供必要的rf干扰衰减。本技术的一些变体可以包括配置为在多传感器配置中操作的射频运动传感器。射频运动传感器可以包括射频发射器。发射器可以配置为发射例如脉冲射频信号的感测信号。射频运动传感器可以包括配置为接收所发射的射频信号的反射射频信号以检测反射表面的运动的接收器。发射器可以配置为用于与射频运动传感器附近的另一射频运动传感器同步发射脉冲射频信号，以减轻来自射频运动传感器的所发射脉冲之间的干扰。在一些变体中，发射器可以在时间上同步以将所发射脉冲射频信号与另一射频运动传感器发射的脉冲射频信号交错。射频运动传感器之间的同步可能涉及时钟信号的发射。射频运动传感器之间的同步可以涉及抖动同步信号的发射。可选地，射频运动传感器检测或者可以检测来自发射的脉冲射频信号的时序。在一些变体中，射频运动传感器可以独立于所发射的脉冲射频信号来检测同步信号。射频运动传感器可以包括适于所发射的脉冲射频信号的时序的红外信号发射器。射频运动传感器可以包括用于与另一射频运动传感器进行有线连接的接口。有线连接可以配置用于所发射的脉冲射频信号的时序。发射器可以与另一传感器的发射器在频率方面同步，以减少干扰。可选地，发射器可以包括配置为响应于检测到的干扰噪声进行频率调整的可变振荡器。发射器可以进一步配置用于频率抖动。发射器可以进一步配置用于时间抖动。发射器可以配置为对脉冲射频信号的频率进行抖动。本技术的一些变体可以包括射频运动传感器。射频运动传感器可以包括：配置为发射例如脉冲射频信号的射频感测信号的射频发射器；以及配置为接收所发射的射频信号的反射射频信号以检测反射表面的运动的接收器。发射器可以配置有与射频运动传感器附近的另一射频运动传感器的抖动时序不同的抖动时序，以减轻来自射频运动传感器的所发射脉冲之间的干扰。发射器的抖动时序可以是伪随机的。发射器可以配置有频率抖动。本技术的一些变体可以包括射频运动感测设备。所述设备可以包括两个或更多个射频传感器。每个传感器可以包括配置为发射例如脉冲射频信号的感测信号的射频发射器以及配置为接收所发射的射频信号的反射射频信号以检测运动的接收器。所述设备可以包括壳体，以将传感器维持在以不同方向发射射频信号以减轻来自射频运动传感器的所发射脉冲之间的干扰的配置中。传感器可以如此定位而以约90度至270度的相对角度引导所发射脉冲。可以将传感器定位成以约180度或更大的相对角度引导所发射脉冲。本技术的一些变体可以包括用于发射例如用于感测的射频的系统。所述系统可以包括主射频运动传感器和从属射频运动传感器。主射频运动传感器可以配置为发射第一射频(rf)信号。从属射频运动传感器可以配置为发射第二rf信号。系统可以被布置或配置为最小化两个传感器的rf信号之间的干扰。在一些变体中，从属射频运动传感器可以配置为发射对第一rf频率信号产生最小干扰的第二rf信号。主射频运动传感器和从属射频运动传感器可能适于在单个或公共壳体内。主射频运动传感器和从属射频运动传感器可以以约90度的角度定位在单个或公共壳体内。rf发射器可以配置为发射至少一个同步rf脉冲信号。从属射频运动传感器可以进一步配置为接收同步rf脉冲信号。从属射频传感器可以进一步配置为在中频下检测所接收的同步rf脉冲信号。主射频传感器可以进一步配置为在单独的工业、科学和/或医疗传输频带(ism)上发射至少一个rf脉冲信号。主射频传感器可以进一步包括红外(ir)发射器，例如配置为发射ir同步信号的红外(ir)发射器。从属射频传感器可以包括红外(ir)接收器，例如配置为接收所发射的ir同步信号的红外(ir)接收器。可选地，主射频传感器和从属射频传感器可以进一步包括主从振荡器电路。主从振荡器电路可以进一步包括多线电缆互连，例如配置为将时序和抖动同步信息从主射频传感器发射到从属射频传感器的多线电缆互连。主射频运动传感器和从属射频运动传感器中的至少一个可以包括至少一个谐振振荡器电路。至少一个谐振振荡器电路可以包括石英晶体。在一些变体中，从属射频运动传感器可以包括至少一个谐振振荡器电路以及压控rf振荡器。压控rf振荡器可以配置为使其rf信号频率与主射频运动传感器同步。压控rf振荡器可以配置为通过检测导致高电平的干扰噪声的高电压、检测导致高电平的干扰噪声的低电压以及移动压控rf振荡器到高低压与低电压之间的中央控制电压位置来使rf频率与主射频传感器同步。可选地，第一rf信号和第二rf信号中的至少一个可以具有约0.5μs的rf脉冲宽度。主射频传感器可以配置为向第一rf信号提供第一抖动时间。从属射频传感器可以配置为向第二rf信号提供不同的抖动时间。主射频传感器可以包括第一二进制纹波计数器和异或门。类似地，从属射频传感器包括第二二进制纹波计数器和异或门。第一和第二二进制纹波计数器和异或门可以配置为产生伪随机抖动时间。主射频传感器可以包括可由第一电压调制的第一介电谐振振荡器。从属射频传感器可以包括可由第二电压调制的第二介电谐振振荡器。可选地，第一和第二rf信号可以处于不同的频率。本技术的一些变体可以包括用于输送例如用于感测的射频的系统。所述系统可以包括第一射频运动传感器和第二射频运动传感器。第一射频运动传感器可以配置为发射第一射频(rf)信号。第二射频运动传感器可以配置为发射第二rf信号。所述系统可以适于最小化两个传感器的rf信号之间的干扰。在一些变体中，第一频率运动传感器可以配置为接收对从第二射频运动传感器发射的频率的指示，并且第二射频运动传感器可以配置为接收对从第一射频运动传感器发射的频率的指示。第一频率运动传感器可以配置为响应于接收到的对从第二射频运动传感器发射的频率的指示来调整第一射频信号的频率。第一频率运动传感器和第二频率运动传感器中的每一个可以配置为访问包括可选频率的查找表，传感器可在所述可选频率下操作。第一频率运动传感器可以配置为从第一查找表选择频率，并且第二频率运动传感器可以配置为从第二查找表选择频率。第一查找表可以包括奇数频率，而第二查找表可以包括偶数频率。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为使用网络时间协议(ntp)来调整其相应频率。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为响应于检测干扰来调整其相应传输频率。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为基于预定的温度系数来调整其相应传输频率。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为响应于地理位置的输入来检查或调整其发射rf信号的频率。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器中的至少一个可以配置为在检测到无运动时以低功率模式操作。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为通过有线或无线链路发送连续的时钟信号。在一些变体中，第一频率运动传感器和第二射频运动传感器中的至少一个可以配置为：通过网络发送从每个相应传感器读取的周期性中心频率值；和/或调整每个传感器用于发射的频率以最小化第一和第二传感器之间的干扰。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器中的至少一个可以配置为：动态地检测其相应当前中心频率；和/或周期性地调整所述频率以便其与认可的查找表中心频率相匹配，如此两个传感器之间的干扰被最小化，同时保持在限定的频谱限制内。可选地，第一频率运动传感器和第二射频运动传感器可以配置为使得：可以动态扫描频率范围以检测最小和最大干扰；和/或至少一个传感器的中心频率可以被调整到与最小值相关联的频率。传感器可以经由最大干扰的频率进行通信。第一频率运动传感器和第二射频运动传感器中的至少一个可以配置为：检测温度变化；和/或基于检测到的温度变化来启动传感器之间的轮询，以调整至少一个传感器的中心频率。在一些变体中，系统可以被布置成通过产生rf信号的传感器的一个或多个振荡器的频率抖动来最小化两个传感器的rf信号之间的干扰。例如，一个或多个振荡器中的至少一个的电压电平可以被斜变以产生频率抖动。所述系统可以被布置成通过两个传感器的rf信号的脉冲的时序抖动来最小化两个传感器的rf信号之间的干扰。例如，与一个或多个振荡器中的至少一个耦合的二极管的电压电平可以被斜变以实现至少一个传感器的时序抖动。在一些情况下，一个或多个振荡器中的至少一个可以是介电谐振振荡器。在以下结合附图的详细描述中，所述技术的其他方面、特征和优点将变得显而易见，附图是本公开的一部分，并且通过示例的方式说明了所述技术的原理。所述技术的另外的方面将在所附权利要求书中变得显而易见。附图说明现在将参考附图描述技术的另外的示例性实施例，其中：图1是适合于实施技术的射频生理学传感器的示例性检测系统的图示；图2是示出本技术的一些实施例的操作的概念图；图3是示出用于获得适合于技术的一些实施例的传感器信号的概念结构和过程流程的图；图4示出了在本技术的传感器电路的一些实施例中使用切换振荡产生距离选通射频信号时涉及的示例性部件；图5a和图5b为示出适合于技术的一些实施例的rf脉冲的产生和检测的图；图6是适合于技术的一些实施例的合成接收器rf信号的图示；图7是所发射信号(700)、所接收信号(702)以及合成接收器rf信号(704)的图示；其包括基带噪声，如本技术中所描述。在合成接收器rf信号(704)中看到的恒定变化可能导致基带干扰；图8a和图8b为示出在本技术的一些实施例中发现的rf信号行进的信号路径的实例的图；图9是适合于本技术的一些实施例的传感器位置的图形表示；图10a是脉冲产生的同步时序的信号表示。图10b是脉冲产生的“抖动”的信号表示；图11a是脉冲产生和读取的异步时序的信号表示；图11b是本技术中描述的重叠信号的信号表示；图12是适合于本技术的一些实施例的ir信号时序连接的图；图13是技术的一些实施例中使用的三线同步主从测试电路；以及图14是适合于技术的一些实施例的壳体的实例。图15示出了传感器基带范围、中频以及滤波范围之间的样品比。图16a是关于无干扰的时域中的示范同相和正交基带信号的信号图。图16b是关于间歇干扰信号的信号图。图16c是大于200mvrms的峰值噪声的信号图，其中峰值噪声电平的时序是不可预测的。图17示出了如何通过4mhz陶瓷谐振振荡器和相关联的二进制纹波计数器建立rf调制和解调时序的样品示意图。具体实施方式1.综述如图1所示，本技术的一些实施例可以实施用于检测多个用户或患者的生理特征的感测或检测设备100和102。传感器可以是独立的传感器，或者可以与例如呼吸治疗设备的其他设备耦合，以便基于对由设备的传感器检测到的生理特征的分析来提供自动治疗响应。例如，具有控制器和流量发生器的呼吸治疗设备可以配置有这种传感器或与这种传感器通信，并且可以配置为响应于由传感器检测到的生理特征调整在患者接口(例如，面罩)处产生的压力治疗。或者，当流量发生器未被患者使用时，这种传感器可用于检测患者的生理特征以通知他们使用流量发生器的优点。在于2015年7月31日提交的国际专利申请第pct/us2015/043204号中描述了示例性呼吸治疗设备，其全部公开内容通过引用并入本文。这种设备的典型传感器可以采用发射器发射射频(rf)波，例如用于距离选通感测的射频脉冲。可以可选地包括在与发射器的组合装置中的接收器可以配置为接收和处理从患者身体反射的波。可以采用信号处理，例如利用设备的激活传感器的处理器，以基于所接收的反射信号获得生理特征。可以在美国专利申请公开案第2009/0203972号中发现这种传感器的操作的实例，所述公开案的全部公开内容通过引用并入本文。图3中示出了传感器或传感器的部件的原理图。如图3所示，发射器向例如人的对象发射射频信号。一般，rf信号的源是本地振荡器(lo)。然后反射信号由rf接收器接收、放大并与初始信号的一部分混合，然后可以对混频器的输出进行滤波。所得信号可以包含关于(例如)人的运动、呼吸以及心脏活动的信息，并被称为原始运动传感器信号。可以测量所发射信号和所反射信号之间的相位差，以便评估人的运动、呼吸以及心脏活动中的任何一个。可以处理原始运动传感器信号以获得反映身体运动、呼吸以及心脏活动的信号分量。可以通过使用过零或能量包络检测算法(或更复杂的算法)来识别身体运动，并将身体运动用于形成“运动开始”或“运动停止”指示符。例如，这类运动检测算法可以根据前述的美国专利申请公开案第2009/0203972号、国际专利申请第pct/us14/045814号、于2015年4月20日提交的美国临时专利申请第62/149,839号以及于2015年8月20日提交的美国临时专利申请第62/207,687号中公开的方法实施，以上申请的全部公开内容都通过引用并入本文。呼吸活动通常在0.1至0.8hz的范围内，并且可以通过使用在所述区域中具有通带的带通滤波器对初始信号进行滤波而得到。心脏活动反映在较高频率的信号中，并且可以通过使用通带范围为0.8至10hz的带通滤波器进行滤波来获取所述活动(例如，每分钟70次心跳是在所述范围内约1.17hz下)。这类呼吸和运动传感器可以是距离选通rf运动检测器。传感器可以配置为接受dc电源或电池输入，并且提供(例如)四个模拟运动信道输出，所述输出具有在检测范围内的人的呼吸和运动信号的同相和正交分量。在脉冲rf运动传感器的情况下，距离选通可以帮助将运动检测限制到仅优选的区域或范围。因此，用传感器进行的检测可能在距传感器限定的距离内。如图4所示，本技术的典型传感器402可以采用一个或多个振荡器，例如振荡器404，例如介电谐振振荡器(dro)。dro可以是高qdro，其是窄带振荡器(例如，在10.525ghz下操作的dro)，例如含有一盒介电材料的振荡器。dro通常产生稳定的rf频率特征，并且相对地不受温度、湿度以及部件寄生效应的变化的影响。在一些情况下，传感器可以是在美国专利申请公开案第2014/0024917号中描述的传感器，所述公开案的全部公开内容通过引用并入本文。如图5a所示，脉冲射频信号具有两个主调制参数。这些参数是脉冲重复间隔(pri)(其中，持续时间用t表示)和脉冲宽度(pw)(其中，持续时间用τ表示)。术语脉冲重复频率(prf)是pri的倒数。例如，传感器可以发射10.525ghz的rf信号，所述信号以约250khz的频率进行脉冲调制，以产生具有指定t为4μs的脉冲重复间隔和指定τ为2μs的脉冲宽度时序的rf脉冲信号。因此，所述实例中的rf信号将为0.5μs长，并且每4μs产生(即，12.5％的占空比)。传感器可以是能够发射和接收rf信号的零差收发器。因此，收发器可以相对于所发射的信号来测量所接收信号的量值和相位。所接收信号的相位和/或量值在目标移动时相对于所发射信号或在所接收信号行进的距离上发生变化。结果，解调量值检测接收器输出信号是目标移动和/或信号行进的距离的度量。尽管可以可选地实施这种量值检测器，但在一些情况下，可以实施其他电路元件或检测器来代替或供应量值检测器的功能。例如，可以采用配置为检测信号调制的任何检测器电路，例如峰值检测器、包络检测器或谐波混频器电路。发射的rf信号和接收的rf信号都可以被提供给零差接收器切换量值检测器(例如，rf量值检测器)的输入。例如，如图5b所示，可以在传感器正在发射rf脉冲的接收时间间隔周期期间检测所接收信号。在这方面，量值检测器可以在每次发射rf脉冲时检测rf脉冲。在一些实施例中，量值检测器可以在rf脉冲传输的前12ns期间的5ns周期期间(即，5ns可以在前12ns内的任何位置，例如，从第7ns、第1ns等开始)检测信号。当仅存在单个rf脉冲源时，发射和接收的rf信号可以用以下数学公式表示：发射的rf信号：asin(ω1t+θ1)；以及接收的rf信号：bsin(ω1t+θ2)其中a和b是振幅，ω1是角频率，t是时间，并且θ1和θ2是相应相位。(在θ1【例如，振荡器处的参考相位】和θ2【在从对象反弹之后】之间的相位差中，行进的时间是内隐的)。由于两个信号来自相同的源，其也具有相同的频率。因此，当其叠加时，所得rf信号具有随着反射信号的相位和振幅而改变的振幅。发射的rf信号和接收的rf信号可以通过使用以下公式来组合，其中，a和b是振幅，x是时间乘角频率(2πft)，并且β和α是相位。如图6所示，所得信号602可以是发射的rf信号被接收的rf信号调制的结果。所得信号602可以具有周期性正弦振幅包络600和仅改变目标相应的距离和移动的相位。因此，叠加的信号随着距目标的距离或目标移动而改变。时间抖动当操作两个或更多传感器时，振荡器时序差异和/或抖动可以促进噪声干扰减小。例如，在一些传感器中，可以通过包括抖动电路(未示出)(例如与脉冲发生器408耦合或与脉冲发生器408一同包括)相对于与基础脉冲重复频率相关联的时序来抖动脉冲产生的时序。图10b示出了脉冲产生的“抖动”的信号表示(其中脉冲的开始时间关于总脉冲产生时序而改变)。通过这样的抖动，可以改变总的脉冲重复频率，使得脉冲开始时间相对于标称总脉冲中心线性地延迟或超前(即，第二脉冲串处于比第一脉冲串更慢的脉冲重复频率)。如果prf保持固定，则与其标称开始时间相比，其具有改变脉冲开始时间位置的净效应。这可以通过同步斜坡抖动电路实现。可以使用基于基础rc(电阻电容器)时间常数的压控延迟元件来实施示例性同步斜坡抖动电路。斜坡控制电压导致变化的变容二极管电容，这进而导致变化的谐振器频率。以这种方式，脉冲产生电路振荡器的频率和相关联的prf约每1ms以同步和线性方式改变大概约1％。在一些实例中，线性斜坡函数可以处于1khz，其在pri和pw时序上产生相关联的抖动。可以使用抖动来去除同步rf解调噪声伪像。可以利用斜坡抖动是因为它更容易实施，但是如果与rf调制和解调时序不同步，则可能产生音调伪像。同步斜坡抖动防止产生不想要的音调。然而，使用时序抖动电路使单元与单元pri时序差异复杂化，从而使脉冲时序同步复杂化。在一些传感器中，通过4mhz陶瓷谐振振荡器和相关联的二进制纹波计数器建立rf调制和解调时序(参见图17的实例)。为了实现低解调噪声，振荡器时序可以在随后用线性斜坡函数(例如，1khz)“同步抖动”，所述函数在pri和pw时序上产生相关联的抖动。时序抖动电路的使用使单元与单元pri时序差异复杂化。通过使用与石英晶体相比具有较低频率容限和较高漂移的陶瓷谐振器，所述时序差异进一步加剧。总之，虽然同步抖动可以减轻rf干扰信号噪声，但是由于抖动和/或时序差异，rf干扰信号噪声降低的第二种方法(即脉冲时序同步)产生问题。例如，如图10a所示，第一传感器的读取信号可能与第二传感器的脉冲重叠，反之亦然。为了两个传感器共存而不产生rf干扰，第一传感器应在第二传感器的静默期内发射其rf脉冲，反之亦然。例如，如图11a所示，第一传感器的读取信号(图中的白线/图中指示为“rl”)仅在第二传感器不发射rf信号的时间段期间发生。类似地，第二传感器在第一传感器不发射时仅读取信号。然而，在实践中，传感器操作(抖动、频率差以及频率漂移)的异步性质导致第一传感器的rf脉冲与第二传感器的接收时序的周期性重叠，如图11b所示。在这方面，由于传感器的性质，第一传感器的读取信号可能在第二传感器发射rf脉冲期间发生，反之亦然。2.噪声源传感器(例如彼此紧密邻近定位的所示检测设备100和102的传感器)可能遭受射频(rf)共存问题。如图2所示，可以放置两个传感器300和302，使得其相应的rf脉冲在相对的传感器的方向上投射。在这方面，传感器300可以在传感器302的方向上发射rf脉冲312，并且传感器302可以在传感器300的方向上发送rf脉冲310。结果，传感器300可以接收其rf脉冲312的反射、相对传感器302的直接rf脉冲310以及相对传感器的双反射rf脉冲(未示出)。因此，由传感器接收的rf脉冲可能不仅包括由传感器初始发射的rf信号产生的合乎需要的rf脉冲反射，从而当接收的rf脉冲被解调时导致基带干扰。(一般，在一些情况下，基带信号可以是具有非常窄的频率范围的信号，即仅在原点(称为f＝0)附近的频率非零且可忽略的频谱量值)。尽管图2中仅示出了传感器的rf脉冲，但来自其他设备的rf波也可以被传感器接收。这样的rf波可能来自位于传感器附近和远处的设备。由于rf波的性质，其可能具有穿过例如墙壁和其他障碍物以及地理地形等障碍的能力。因此，本技术的实施例可以针对显著降低传感器对rf共存问题的敏感性。当接收的rf信号来自除发射传感器之外的设备或源时，可以将噪声引入接收的rf信号中。发射的、接收的以及合成的rf信号可以用以下数学公式表示：由第一源发射的rf信号：asin(ω1t+θ1)；以及在第二源处接收的rf信号：asin(ω2t+θ2)合成的组合rf信号：其中a和b是振幅，ω1t和ω2t是相应时间相关角频率，并且θ1和θ2是相应相位。组合来自第一源的所发射信号和来自第二源的所接收rf信号可以得到具有周期性正弦振幅包络和随时间不断变化而与目标的任何移动无关的相位的rf信号。在图7的实例中，来自第一源的所发射信号700可以与从第二源接收的信号702组合，产生所得信号704。可以看出，所得信号704具有周期性正弦振幅包络和随时间不断变化而与目标的任何移动无关的相位。(由于相位随时间不断变化，这在图7【左手侧】中被表示为圆形)。当接收到的信号702以所发射频率的中频的倍数与所发射信号700组合时，可以引入对所得信号的这种持续变化。这种变化可能导致基带干扰。从除了接收传感器之外的设备或源发射的rf信号产生的干扰的量可能取决于不想要的干扰rf信号的所接收信号强度。在这方面，不想要的干扰rf信号的强度可能取决于干扰rf信号在到达接收传感器前行进的路径。例如，如图8a所示，干扰信号806可以被物体804反射出去并被接收传感器800接收。因此，与信号直接到达接收传感器800的情况相比，干扰rf信号806的功率在到达接收传感器800时减小。反射后干扰信号的功率公式由下式给出：其中：pr＝被反射的干扰信号的功率；pt＝发射器功率；gt＝发射天线的增益；ar＝接收天线的有效孔径(面积)(大部分时间记为gr)；δ＝目标的雷达截面或散射系数；rr＝从发射器到目标的距离(对于反射信号)以及f＝方向图传播因子(通常接近1)相反，如图8b所示，干扰信号808可以由第二主动源802产生并由传感器800直接接收，而不发生任何反射。因为不会发生干扰信号808的反射，所以干扰信号808的功率仅基于所行进的距离而减小。因此，干扰rf信号的功率基于距离而减小。未被反射而是直接到达接收器的干扰信号808的功率的公式由下式给出：其中：pd＝未被反射的干扰信号的功率；pt＝发射器功率；gt＝发射天线的增益；ar＝接收天线的有效孔径(面积)(大部分时间记为gr)；δ＝目标的雷达截面或散射系数；rd＝从发射器到接收器的距离。(用于直接发射接收)；以及f＝方向图传播因子(通常接近1)因此，当将两个传感器放在房间中时，因为较短的有效路径长度以及因散射而不存在衰减，所以来自第二单元的干扰信号电平可以高于由第一传感器发射并反射回第一传感器的信号。当在传感器处接收干扰rf信号时，干扰rf信号将在某些条件下引起基带噪声：(1)干扰rf频率是带内的(即接近10.525ghz、10.587ghz、9.3ghz、61ghz、24ghz、10.45ghz)，(2)在传感器的接收时间间隔期间接收到干扰rf信号，(3)由传感器发射的rf信号的频率和干扰rf信号的频率具有差频，其为发射的频率信号的脉冲重复频率的倍数，以及(4)rf干扰信号具有足够的振幅以产生干扰噪声信号。这四个条件可以如下重述，其中rf1表示主传感器的rf中心频率，rf2表示干扰源rf中心频率，if1表示rf1的中频(通常，在一些情况下，例如在通信和电子工程中，中频(if)可以被认为是作为发射或接收的中间步骤的载波频率偏移的频率)，并且if2表示rf2的中频：(1)当rf2在rf1的解调频率范围内，通常为+/-25mhz时，可能会发生干扰；(2)当rf2的脉冲重复频率(prf2)是rf1频率的倍数时，可能会发生干扰。更具体地，设rf1＝rf2+/-n(prf2)，其中n是任何整数；(3)因为接收器是同步相位检测器，所以当有关解调rf2的信息包括if1的频率或其任何奇次谐波时，可能会发生干扰。换句话说，rf2(即，由am/fm调制或任何其他调制方案调制的信号)包含有关if1或其奇次谐波的信息；(4)当将rf1和rf2组合随后解调时，可能发生干扰，其中rf2具有足够的信号电平以产生基带噪声成分。为了减少这种基带噪声干扰，本技术考虑了几种解决方案的实施。首先，传感器可以在时间上同步以避免rf脉冲在时间上的任何重叠。第二，传感器可以被同步以避免rf脉冲在频率上的重叠(即，rf1＝rf2+/-(n+0.5)(prf2))。第三，传感器可以被配置为以使得干扰的可能性可以忽略不计的方式进行脉冲。第四，可以将两个或更多个传感器面向不同方向放置在一个壳体中(例如，沿着床在床头板或脚处的中间放置)。在本文中详细描述了每个实施的实例。对于使用dro作为参考振荡器的距离选通rf传感器的情况，第二个或后续传感器可以具有稳定的发射频率和行为，使得其成为附近的类似传感器的几乎最佳干扰源(即，当考虑多非接触式距离选通传感器的系统时)。为了减轻附近有一个以上的传感器的有效低噪声操作的这种干扰，可以进行以下实施：(i)时序同步可以通过有线或无线在传感器之间实施(在协作传感器之间使用精确的时序信号)，或(ii)每个传感器可以被配置成以不会引起所述几乎完美干扰的方式独立地起作用(不需要协作)。对于后一种情况(即，没有传感器间协作)，可以使用时间和/或频率的抖动。可以使用时序抖动来传播噪声，同时可以使用频率抖动来防止干扰。例如，如本文更详细地讨论，在一些实施例中，耦合到时序振荡器的二极管上的电压斜变可以改变二极管电容。这导致时序振荡器的振荡频率的变化，从而导致时序抖动，例如通过抖动产生的脉冲rf信号所含的时序脉冲。另外，通过使dro(介质谐振振荡器)的电源电压升高，频率变化，导致rf信号的频率抖动(例如，通过斜变电压，2.5v到3.0v再到2.5v)。3.时序同步可以通过产生从第一传感器(主)到第二传感器(从属)的同步脉冲来实施rf脉冲的时间同步。这样，第二传感器将在第一传感器的静默期内发射其rf脉冲。所述解决方案可以具有与图9的“基线噪声”设置中所示相同的噪声电平。代替通过主传感器，所有传感器的同步可以通过独立的控制器以与主传感器驱动一个或多个从属传感器所使用的非常类似的方式驱动。或者实际上传感器可以作为对等体，例如，将控制和通信分布在现场的装置中，由此每个装置直接与周围的装置进行通信，而不必通过/经由主装置进行通信。为了实施传感器之间的时序同步，可以考虑以下因素。首先，传感器的时序可以包括例如1ms间隔或更多或更少间隔的同步抖动，因此可能不容易实现同步。第二，传感器的时序可以由陶瓷谐振器控制，频率准确度只有约1％。第三，应启用从属单元以检测同步丢失并维持传感器的时序。第四，时钟和抖动同步信号都可以从主传感器发射到从属传感器，例如以帮助解决抖动的使用和操作的异步性质的问题。第五，应以亚微秒的时序准确度实现同步，以维持所需的rf脉冲交错锁定。第六，主传感器和从属传感器应该知道其需要发射或接收同步信号。(即，传感器在需要时应自动同步或在安装时被设置为同步)3.1.rf脉冲信号源于这些考虑，特别是考虑到时序的抖动和异步性质，一些变体可能包括时序同步的产生，其包括时钟和抖动同步信号的发射，并且其可以具有亚微秒的时序准确度。有许多方式可以实现此情况，包括检测来自主单元的rf脉冲信号。在这方面，当来自主单元的脉冲信号被从属单元接收时，从属单元的时序被调整以确保从属单元不在与主单元的脉冲信号相关联的时序处发射rf信号。但是，因为rf脉冲信号可能不处于振荡器的时钟频率下，所以可能需要改变时序架构。此外，可能需要实施锁相环(pll)，但是可能由于抖动而变得复杂。如果不采用时序抖动，则上文的同步要求降低到prf脉冲时序同步的同步要求，这是较低的要求。可以不采用脉冲时序抖动，而替代地在一些情况下，可能会通过rf频率抖动来实现增强的干扰噪声降低。3.2.在中间阶段的rf脉冲信号检测用于发射具有亚微秒的时序准确度的时钟和抖动同步信号的另一种方法是通过从属传感器检测if(中频)阶段的主传感器的rf脉冲信号。因为接收、放大和调节所接收信号的电路复杂性以及除了将其锁相到本地4mhz振荡器之外，所述解决方案不容易实施，但是其是可行的，特别是如果采用数字采样的话。3.3.单独rf信号在另一种方法中，可以发送单独的rf同步信号。例如，可以产生单独的工业、科学和医用频带(ism)rf信号以提供从主单元到从属单元的同步信号。在这方面，通过无线手段，ismrf信号可以潜在地被背载在现有rf通信信道上。3.4.其他无线信号在一种替换方法中，时序同步可以通过其他无线通信方法实施，包括例如蓝牙、wi-fi、zigbee或其他专有无线手段的rf信号。3.5.红外信号在一种替换方法中，时序同步可以通过光子手段(例如通过光脉冲以及具体地通过红外信号)来实施。如图12所示，主传感器1201可以向从属传感器1202发送红外信号1204。在这方面，主传感器1201可以包括红外发射器/接收器，并且从属传感器1202可以包括红外发射器/接收器。因此，主传感器1201可以将时序信号从红外发射器的发射到从属传感器1202的红外接收器。然而，实现所需覆盖和时序准确度所需的速度可能复杂化。例如，取决于传感器之间的距离，红外信号可能被延迟，从而不能提供适当的同步。此外，可能会遇到例如来自其他装置(例如，电视遥控器)的高速ir信号“干扰”输出的干扰问题。也可以使用其他方法，例如在400至800thz(780至375nm)的范围内通过可见光通信(例如，脉冲led或荧光灯)进行光纤连接或传输。3.6.电缆耦合时序同步的另一种方法可以通过有线连接来实施。例如，可使用多线电缆(例如，三线电缆或双线电缆等)来将主传感器连接到从属传感器。这种三线电缆同步主从振荡器电路如图13所示。三线电缆可以将主传感器连接到从属传感器，从而使主传感器能够将时序和抖动同步信息从主传感器发射到从属传感器。图13的左侧是主传感器电路1301，而图的右侧是从属传感器电路1302。主传感器电路可包括通过1k电阻连接到地以启用复位控制的复位u1引脚11(未示出)。另外，主传感器电路1301可包括通过栅极驱动器/缓冲器缓冲(并作为时钟输出提供给从属件)的4mhz振荡器输入u1clk引脚10。此外，主传感器电路可包括由栅极驱动器/缓冲器缓冲的作为复位输出提供给从属件的1khz抖动输出u1q12引脚1。最后，主电路可连接到地(0v)并作为输出提供给从属传感器。从属传感器电路可包括通过1k电阻连接到地以启用复位控制的复位u1引脚11，以及从主电路接收并通过2.2nf串联电容器提供给从属电路复位u1引脚11的1khz抖动输出。从属传感器电路可进一步包括从主电路接收到的4mhz振荡器输出栅极驱动器/缓冲器以通过1khz电阻驱动晶体管q1集电极。最后，从属电路可包括作为来自主电路的输入提供的电路接地(0v)。更一般地说，主时钟输出通过第一缓冲器(在主电路上)发射到由从属电路上的第二缓冲器接收的电线。来自第二缓冲器的输出被提供给从属时钟输入。类似地，复位输出通过缓冲器发射到由从属电路上的缓冲器接收的电线。通过微分电路/高通滤波器将来自第二缓冲器的输出提供给复位引脚。只有复位脉冲的前缘通过到达复位引脚。从属电路可连接到地。主传感器和从属传感器可以由三线电缆通过从主传感器发送例如约0.5us的脉冲宽度来同步。这样的脉冲宽度实现了rf脉冲的异相同步。如已陈述，如果不采用时序抖动，则上述的同步要求降低到prf脉冲时序同步的同步要求，这是较低的要求。在这种情况下，所描述的三线时序电路减少到双线时序电路。可以通过发射主复位输出并使时钟运行来实现双线电路。这消除了主时钟要求。有线连接可以实现同步要求并也可以任选地提供其他功能。例如，电缆可以实施为对第二(或后续)单元供电。因此，电线可以允许更远的传感器放置，而不一定引入更多的电线和电缆。此外，两根电线可以通过调制信号向第二单元提供时序同步和供电。电线也可减少对其他无线芯片组的需求；例如，一组传感器可形成一对，其中只有一个具有wi-fi或蓝牙接口和电源适配器或电池空间，而第二个通过电缆简单地连接，而不需要单独的wi-fi等无线电能力，因为相关控制/传感器数据也被调制到电线上。也可使用基于以太网的更复杂的有线连接。上述三线和双线同步电路都可在传感器的电路上实施，或者可位于连接线中。后者的优点是同步电路和相关联成本将不包括在每个单元中。3.7.石英晶体除了上述时序同步解决方案之外，或者作为独立解决方案，振荡器可以用石英晶体来实施。因此，因为石英晶体具有高频率容限和低频率漂移率，所以频率较低的同步信号将是必需的。另外，仅单个同步信号是必需的(例如，时钟)，因为石英晶体可在不抖动的情况下实施。4.频率同步减小多个传感器之间的rf干扰的另一种实施是使传感器的rf频率同步。在这方面，传感器可共存而不产生rf干扰。例如，如果两个传感器在时间t时分别以rf频率f1和f2进行发射，则由f1和f2引起的接收信号为：当f1–f2＝n*prf±if时，f1与f2之间发生最大干扰，其中if是中频，并且n是整数。当f1–f2＝(n+0.5)*prf±if时，发生最小干扰。4.1.使频率不同为了最小化干扰，不同传感器可被配置成不同频率。在这方面，传感器可动态地被设置成不同频率。例如，传感器可以实施其频率是电压函数的dro。例如，1v的dc的变化可导致1.5mhz的rf频率变化。第一传感器的压控rf振荡器可以将rf频率同步到第二单元。在这方面，第一传感器内的控制电路可以通过检测导致高电平的干扰噪声的dro电压并通过移动到这两个“高噪声电平”电压之间的中心控制电压位置(即，低噪声区域)来将dro电压调整到最小噪声电压(例如，存在建设性、破坏性、建设性、破坏性等模式时，干扰会产生多个干扰最大值)。已经证实两个传感器之间的rf频率同步产生相同的噪声电平，就好像只使用单个传感器一样。4.2.通过有线或无线网络或通过编码干扰脉冲自动检测传感器之间的干扰和通信使干扰最小化的另一种方法是通过使多个传感器中的每一个检测其相应的中心频率。然后，每个传感器可以通过有线或无线连接将其相应的频率值发射到其他传感器。然后传感器可以调整其相应的中心频率以达到最佳间隔，以便最大程度地减少彼此之间的干扰。以这种方式，多于一个的传感器可协作以减少或避免干扰。这样的配置可避免发射时钟信号、时钟沿和/或复位的需要。此外，所述方法可以容忍在通信信道中可能出现的延迟和其他潜在问题，从而允许传感器通过具有不良服务质量(qos)的链路进行操作。然而，这种方法不限于不良qos网络，并可以在具有良好质量或高质量的qos链路上实施。此外，发射相应中心频率可潜在地避免使用缓冲器电路(除非需要)、专用电缆和/或同步无线电或红外链路。相比之下，在传感器之间不断地发射时钟信号、时钟沿和/或复位可能需要限定的qos，包括延时、带宽和其他参数。例如因特网的网络或例如使用wi-fi保护设置(wps)的wi-fidirect的ad-hoc对等wi-fi链路是所述链路的实例(例如，这些是适合于中心频率发射或时钟信号发射的链路的实例)。中心频率的检测可能需要几个额外的电路组件量的电路(例如，从混频器中抽取信号)，并可由数字传感器启用。在这方面，第一数字传感器可向第二数字传感器发送关于其最新或近期的中心频率读数的通知，并且第二数字传感器可向第一传感器发送其最新或近期的中心频率读数。例如，第一数字传感器可发送10.252791ghz的中心频率以及第二数字传感器可发送10.525836ghz的中心频率。然后，第一和第二数字传感器可调整其相应的中心频率以达到例如125khz的最佳间隔，以便最大限度地减少彼此之间的干扰。最佳调整量可基于相应传感器的if和prf配置。虽然描述了数字传感器，但也可以通过被配置成与所附接装置中的处理器共享信息的模拟基带传感器来启用频率值的发射。中心频率的发射可通过wi-fi、以太网、蓝牙或任何其他类型的连接进行。发射可涉及认证握手以及随后的中心频率值的周期性发射。可选地，当值从过去值偏离限定阈值时，可发生更新值的发射。在一些实施例中，所发射的数据可通过wi-fi链路分组编码。4.3.频率查找表建立频率同步的另一种技术是在每个传感器中使用频率查找表。在这方面，传感器可各自存储查找表(或用以动态计算这些频率函数或公式)的副本。例如，一个或多个表可包括一组奇数频率和一组偶数频率。可选择奇数和偶数频率以相互干扰地置零。然后可对传感器进行编程以从奇数和偶数表选择频率进行操作。因此，这些表可以跨越与传感器相关联的滤波器的允许频谱限制内的区域，其中所述区域在传感器的可控中心频率范围内。例如，频率可选自：(0.5+n)*prf；其中n是整数并且prf是脉冲率频率。在传感器可以编程为使用需要的数学公式计算频率的情况下，这种配置可允许传感器内存的减少。在某些实施例中，第一传感器可检查其是否在偶数表或奇数表中的频率处或附近操作，并进行微调以匹配任一表上的这些接近(或最接近)频率中的一个。例如，第一传感器可将其频率调整到偶数表中最接近的频率。然后，第二传感器可将其频率调整到奇数表中最接近的频率，由此实现最小干扰。限定的一对(或多个)传感器之间的通信只能在安装时进行一次。因此，限定的对配置可以帮助消除对传感器之间正在进行的有线或无线发射的需要。因此，可最小化或消除在正在进行的操作期间不断更新频率引入的复杂性。限定的一对(或多个传感器)的一次性配对过程可通过有线或无线手段执行。例如，可使用近场通信(nfc)和/或加速计来启用“触碰成对”，由此使用近距离和/或控制信号来启用传感器之间的表信息的通信。或者，可以例如在偶尔或尽力基础上周期性地重复配对过程(例如，经由存储和前向网络)，以验证控制参数还未改变。在这方面，一个或多个传感器的位置或状况的改变可能导致系统提示用户执行手动重配对，或者可以在后台自动执行重配对过程。当两个或更多个传感器紧邻时，每个表的一部分可以针对每个相应传感器进行围栅。例如，每个传感器可以被分配给偶数表上的可能频率的范围，或被分配给奇数表上的可能频率的范围。另外，在传感器上可存在开关或某一其他类型的输入来限定优选的行为。例如，可以设置开关来调整传感器将在哪个频率下工作，或者选择传感器将在偶数表的频率还是奇数表的频率抑或是其一部分下操作。也期望rf环境的其他度量由系统的一个或多个传感器装置收集。例如，可收集的rf环境的其他度量可以是传感器之间的间距或距离测量以及传感器的相对取向。使用这些度量，可以对配置编程，使得传感器协作以便最小化相互干扰。如果在执行配对例程前或后，将传感器放置在可能出现高电平的残余干扰的位置，则传感器可提供对重新定位或重新定向一个或多个传感器的通知。4.4.敌友的检测如上所述，存在多个传感器(例如两个或更多个)紧邻并且如果不采取对策则彼此强烈干扰的情况。然而，虽然传感器可能干扰，但其为“朋友”，原因在于其可被配置成在检测和调整到彼此干扰时具有特定的行为。相比之下，rf信号的第三方源可能会通过意外地或主动地阻碍脉冲序列来干扰传感器的操作。在与传感器类似的中心频率下操作的所述第三方源可被认为是“敌人”；实例可以是来自以类似频率/脉冲策略操作的另一个制造商或供应商的感测技术，或者可能是试图故意中断医疗心肺传感器的操作的恶意用户。可干扰的其他示例性源可以是室内/医院内(或室外)组合的无源红外传感器(pir)和微波安全性检测器(例如，其中微波检测器组件在类似rf中心频率下操作)，高功率航空雷达和/或军事、警察或交通管理或车辆雷达都可能产生会干扰传感器的操作的类似中心频率。对于由友好传感器引起的干扰的情况，可以对传感器编程以有意扫描频率范围以确定干扰的存在。在这方面，一个或多个友好的传感器可以搜索模式各自修改其中心频率以尝试最大化干扰。在最大化干扰时，传感器随后可以重新配置其中心频率以最小化干扰。然后可由传感器确定最大与最小干扰频率之间的频率范围。然后传感器可以确定频率范围是否与例如已知的频率范围有关，如果是，则传感器可以假设已知类型的另一个传感器是干扰源。这种扫描优先地在传感器附近没有任何运动的情况下发生。基于友好传感器是干扰源的确定，传感器可以发起通信(例如，使用曼彻斯特编码)。例如，一个或多个传感器可以围绕确定的干扰最大值调整其相应的中心频率，直到两个或更多个传感器符合最大值。在这方面，第一传感器可以预定的速率移动其中心频率，其中第二(或多个其他传感器)检测何时达到干扰最大值。每个传感器可传达一个认可的最大值点，然后认可哪个传感器应移动以寻找最小频率点。在达到最小值时，调整到最小值的传感器将保持在所述中心频率，直到需要校正，例如，考虑温度漂移或其他变化因素。可通过基站和/或通过装置的网状网络来实现友好传感器之间的这种协作动作。在这方面，传感器是可重配置的，例如，具有通过(例如)包括控制(例如)压控振荡器的变化电压和/或其他rf特性(包括脉冲时序和辐射功率)的处理器来动态地调整中心频率的能力。在另一个实施例中，可以将编码应用于一些rf脉冲串，以在不使用其他通信信道的情况下启用“朋友”之间更快的通信。因此，启用使用控制信号的轮询事件到本地或远程处理器的通信，以便考虑到短暂的干扰信号并屏蔽。因此，这实现了不需要相互通信的系统(即，不需要对当前中心频率的确切认知)。因此，可以使用温度变化参考(例如对某一温度变化的检测)来触发或发起传感器之间的轮询以更新每个传感器的频率从而避免由于最近的温度变化而导致的干扰。基于检测到的最大干扰和传感器本身的中心频率，可以测量干扰信号的频率。通过(a)知道传感器的中心频率、(b)可选地扫描中心频率、(c)定位最大干扰以及(d)推导出所述干扰源的频率来进行。在检测到最大(或高/升高的)干扰的情况下，可推断出干扰源在所述频率下具有分量。一旦知道干扰频率，就可以重新配置传感器、提醒用户或者甚至重新配置第三方干扰源(例如，对于第三方传感器的配置可(例如)通过关闭、调整角度、距离、频率、功率电平等实现的情况)。最大干扰由最大噪声定义；这可以通过着眼于基带或中频的较高频率成分来测量。对于基带范围从dc到200hz并且中频为8khz的传感器的实例，检查干扰的滤波器范围可以说是500至1500hz(粗略地说，其间隔10的倍数；一个集中在100左右，一个在1000左右，一个大约在10,000左右)(见图15)。图16a示出了时域中没有干扰的示例性同相和正交(iq)基带信号。图16b示出了间歇干扰信号，图16c示出所述信号具有大于200mvrms的峰值噪声和不可预测的峰值噪声电平。4.5.调整中心频率以避免敌人(或其他干扰源)如前所述，不是来自其他传感器(即，朋友)的强干扰源可以被认为是敌人。敌人可以发射具有与由一个或多个传感器发射的频率接近或相同的中心频率的rf信号。因此，希望传感器能够在可能发射阻碍信号或其他恶意rf发射的敌人的存在下操作。在一些实施例中，通过与另一个传感器或多个传感器协作的传感器连续检测由敌人引起的rf干扰可能提示系统调整其正在操作的频率。例如，系统可以搜索约定的值查找表或其他约定的无线电频谱块以便找到使异常外部干扰最小化的情况。如果第三方源是使用类似的脉冲方案的传感器，则可见到零干扰频率的移动(例如，可能足以使干扰最小化的将中心频率移动125khz和/或通过调整prf)。如果这不成功，可以看出，传感器可以逐步调整中心频率以构建本地rf环境的图像，并执行优化过程(例如，使用梯度下降干扰避免)，以便随时间定位干扰最小值。在一些实例中，这可能需要中心频率的大改变，例如，从10.587ghz到9.3ghz的移动(或反之亦然)。如果系统不能成功最小化敌人和/或其他源引起的外部干扰，则系统会通知用户。例如，系统可以尝试通过时钟、经调整中心频率的发射或经由特殊查找表的中心遍历来调整操作。如果这种调整不成功，则因为检测到的残留干扰超过预定的可接受阈值，系统可通知用户重新调整是“不成功的”。可选地，只有干扰实际上持续的情况下，才能向用户提供这样的信息。在某些极端的干扰情况下，可能会自动关闭传感器的rf无线电，并设置错误信号(例如显示在屏幕上)。因此，传感器不能处理和/或提取生理信号，因此不能检测用户的生物计量参数。此外，如果检测到，则生物计量参数可能不准确。5.在没有同步需求的情况下的降噪在一些实施例中，可以在两个或更多个传感器之间没有同步的情况下实现降噪。在这方面，传感器可以被配置成在不同步传感器的频率或时序的情况下最小化rf共存问题。5.1.减小射频脉冲宽度一种这样的技术可以包括减小rf脉冲宽度以降低干扰概率。回到图5a，可以使用脉冲宽度τ来确定rf脉冲信号的长度。减小脉冲宽度同时维持脉冲重复间隔pri对传感器的操作没有不利影响。另外，与较长的脉冲相比较，较短的脉冲宽度被其他脉冲调制的机会较小。可以选择最低的脉冲宽度值以满足rf信号带宽和杂散信号电平的监管批准标准需求。5.2.抖动每个传感器用于降噪的另一种技术可以包括使每个传感器的脉冲时序不同地抖动或将每个传感器的脉冲时序维持在彼此恒定的频率偏移下。在这方面，主传感器和从属传感器的不同时序可以降低传感器rf脉冲彼此同相锁定的机会。5.3.增加抖动时序也可以增加两个传感器之间的脉冲时序抖动并且使伪随机减少噪声。类似于使每个传感器的时间抖动，抖动循环可以被扩展，并且针对主传感器和从传感器之一或二者产生伪随机。在一些实例中，可以使用第二二进制纹波计数器和异或门或微控制器或处理器来产生扩展的伪随机抖动循环。如已陈述，抖动或伪随机时序抖动与prf(和if)的同步性质很显著，使得音调伪像不由传感器的相敏解调器接收器产生。在一个实例中，二极管可以与配置为控制来自dro的定时脉冲的发射的时序振荡器(例如，图4的脉冲发生器408)耦合。二极管上的电压电平可能会斜升，从而改变二极管电容。这会导致时序振荡器的振荡频率发生变化。因此，可能发生时序抖动。5.4.抖动rf频率用于异步地减少噪声和干扰的另一种技术是使介质谐振振荡器(dro)rf频率抖动以减轻prf频率锁定。此外，频率抖动具有减轻外部rf干扰的优点。在一些实例中，可能需要一个额外的电路来调制dro的漏极电压或者使来自压控调节器的dro的电源电压抖动。在这方面，通过使dro的电源电压斜变，可以调整dro输出的频率。频率抖动可以允许多个传感器在公共附近共存。例如，通过采用频率抖动，每个传感器的中心频率在移动，使得正常操作中的传感器之间不可能有统计上显著的机会发生干扰。除了用于时序抖动之外，这种技术也可以被自身利用。5.5.单个壳体减少传感器之间的噪声的另一种技术是将传感器定位在单个壳体单元中。如图14所示，两个传感器1406和1408放置在壳体单元1400内。传感器1406与传感器1408相隔180度放置，因此信号1402和1404产生最小的干扰(如果有的话)。回到图9，当传感器相隔至少90度时，传感器之间的噪声电平最低。因此，当将传感器放置在壳体内时，其彼此应当成至少90度的角。这种技术的好处是传感器通过直接连接就可轻松同步。5.6.取向由于干扰源的信号电平很重要，所以传感器的位置在降噪方面起到作用。将传感器放置为彼此靠近并且在彼此视线内产生最大的干扰噪声。可以通过定向传感器以增加有效路径长度来减轻所述噪声。将传感器进一步分开并且使彼此成一定角度定位是减少共存噪声的有效手段。5.7.极化当传感器发射和接收的rf信号是圆极化的(即，其rf信号电场和磁场具有优选的发射和接收方向)时，可以通过布置传感器使一个传感器的极化与另一个的极化正交来进一步实现降噪。以此方式，反射的移动信号是优选的(由于极化而不受衰减)，而接收的干扰rf信号被拒绝(由于其正交极化而遭受衰减)。6.组合配置也可以通过使用不止一个先前描述的降噪架构和/或技术来获得降噪。在下表1中：“s”表示同步，并且“d”表示抖动。对于括号“()”中的术语，这意味着“s”和/或“d”的情况(即简化表1的描述)。对于表1，“t”表示时序(其包括if时序和prf时序)。“f”表示rf中心频率。“无”表示不做干预(即注解/无是无关紧要的现有情况)。表示出了1个共存传感器的情况，但可以扩展到(1、2...n)个链接的传感器。应当注意，时序同步意味着有线或无线控制信号(即，第一控制信号)的同步；如果也采用抖动(时序和时序的抖动的同时同步)，则使用第二控制信号来促进同步。对于时序同步，这意味着prf时序被锁定。对于抖动，这意味着if和prf是同步的，但是是抖动的(因此是对第二控制信号的要求)。独立的时序同步的潜在限制是其需要良好的rf脉冲隔离。(在rf调制的关闭周期期间rf从rf信号渗滤导致不良rf脉冲隔离)。因此，需要关闭脉冲之间的rf射频发射器或使用其他方法以消除这种渗滤。在考虑表1时，时序抖动和频率同步[t(d)f(s)]的组合可能表现良好。时序同步和频率同步[t(s)f(s)]的组合也可能表现良好，特别是如果有良好的隔离，或时序同步和时序抖动和频率同步[t(s，d)fs)]。表1：t(if和prf的)f无无s(d)无s(d)d无sdss(d)sddd无无d7.其他考虑7.1.温度变化的校正随着某些操作参数的变化，传感器的中心频率即使在dro的控制下也可能偏移。在这方面，环境温度和内部温度的变化都可能导致传感器的频率输出偏移。在一些实例中，如果高功率光或热源位于rf传感器附近或与rf传感器在相同的壳体中，并且这种源随时间开启或关闭，传感器可能经历重复且显著的温度变化。当具有处理器和传感器的产品首次打开并且外壳达到系统的预期操作温度(可能高于环境温度)时，中心频率也可能会发生偏移。对于包含单独温度监测的系统的情况，可以使用温度变化的检测(参考温度随时间变化的速率)来调整传感器传输频率。因此，不管任何温度变化，实施例可以包括辅助传感器输出特定频率的设计参数。具有两个或以上传感器且通过已定义qos的有线或无线链路发送连续时钟或相关联的复位同步信号的系统可自动校正任何温度变化或中心频率的相关变化。在这方面，可以通过先前关于qos描述的技术来调整传感器。具有两个或以上传感器且发送从传感器读取的周期性中心频率值的系统可维持最佳间隔。例如，传感器可以通过网络传输从传感器读取的值，这允许通过实现和保持限定频率间隔的方式来调整一个或多个传感器。因此，传感器之间的干扰可最小化。可以基于传感器的中心频率变化或增量高于限定阈值来实现这种校正。对于具有两个或以上传感器的使用查找表的系统，在初始配对过程之后，每个传感器能够动态地检测其当前中心频率(例如，由于温度或其他参数的变化而漂移)，并且连续地或周期性地调整其频率，以便使其与约定的查找表中心频率匹配。这样的调整可由此使得传感器之间的干扰变得最小，同时确保传感器保持在限定的频谱限制内。rf传感器变化和处理器控制偏移也可以用于评估温度，使得rf传感器可单独用于以一定分辨力评估温度。在这方面，温度可以允许传感器启动效应，此外，所述分辨力可以实现温度感测，其中不设置单独的温度传感器。因此，不需要对振荡器的温度系数的先前认知。7.2.减少传感器同步事件可以通过在制造时读取并准确地设定中心频率来减少传感器将其实际中心频率提供给附近传感器的次数。在这方面，可以知道dro或石英晶体操作时的温度方面的最大和最小极值。基于最大和最小极值，也可以确定温度系数，因为dro的操作可以是线性的。基于传感器输出的操作频率，可以根据已知的温度系数进行调整以校正由操作温度引起的不准确性。7.3.第三方时序校正在传感器测量其自身的中心频率的实施例中，产生rf信号的时钟的准确度可以是已知的并且在确定中心频率时被调整。例如，可以使用网络时序协议(ntp)来确定在某一时刻时钟的实际频率。然后可以在时钟上执行时序校准，因此可以调整其他传感器以确保其以先前限定频率差异进行操作。ntp是通过分组交换、可变延时数据网络(例如，因特网，并且在端口号123上使用用户数据报协议(udp))的用于系统之间的时钟同步的网络协议。商业晶体可以具有已知的时钟速率和准确度。例如，晶体可能具有百万分之20的准确度以及与温度相关联的变化。在温度变化缓慢的情况下，例如10或30分钟的周期，可以在4mhz时钟上执行时序校准。在这方面，一旦当前时间可用，就可以发送到其他装置。为了向其他传感器提供当前时间，在所述实例中为4mhz时钟的时钟速率可以与例如10.525ghz的频率变化率混合。作为混合信号的结果，4mhz时钟信号的谐波出现在接收的信号上。因此，基于输出，有一个频率是：n*实际频率其中n是整数，并且其中实际频率是传感器的输出频率(在当前实例中为10.525ghz)。由于准确度问题，时钟速率可能与告知速率略有不同。继续上述实例，时钟速率可以是4.01387mhz。为了确保传感器之间的准确时序，可以调整时钟速率，直到输出频率不包括频率偏差和/或拍频为止。基于调整后的速率，可以判定晶体在所述时钟速率的n倍下操作。基于使用网络时序协议或gps时序信号或其他时间参考的时间流逝，可以计算时钟同步信号。例如，可以从因特网源找到参考频率。基于使用ntp的时间流逝，可以计算时钟同步信号。然后可以将所述同步信号发送到其他传感器。7.4.位置感知传感器参数在一些实施例中，传感器可能获得位置信息。在这方面，传感器可以包括或访问例如全球定位系统(gps)的定位系统的数据，由此传感器可获得关于传感器当前所在位置的地理位置信息。在一些实施例中，传感器可以包括在智能装置中或连接到智能装置(例如，智能手机、平板电脑、智能手表等)。因此，传感器可以从所述智能装置接收其地理位置信息。时序信息也可以通过gps接收器重新获得，并且可以允许无线同步(假定有足够的gps信号可用)。基于地理位置信息的输入，传感器然后可以确保其操作在传感器所在的当前地理区域的约定频谱限制内。或者，如果传感器的可能的参数控制集合不能在传感器所在的地理区域的约定频谱限制内操作传感器，则传感器可以自动停用。因此，一个或多个传感器可以与本地射频规则共存并且彼此共存。7.5.低功率状态如果在预定量的时间内没有检测到运动，则传感器可以切换到低功率搜索模式(或甚至睡眠或关闭模式)。在这方面，传感器可以集成到身上穿戴的装置中，例如吊坠、胸带、手镯、手表、帽子和其他这样的装置。另外，传感器可以直接进入现有的电子装置，例如智能手表、智能手机、物联网(iot)装置等。因此，传感器可以被编程为在集成了传感器的装置没有被使用(例如如果没有检测到运动)时切换到低功率搜索模式。例如，集成到吊坠中的传感器可能放置在梳妆台上。由于用户没有佩戴吊坠，因此传感器可能不会检测到运动。因此，可以通过降低脉冲的输出功率、频率和/或持续时间来调整传感器的范围，以减少总的功耗。此外，调整可以被编程在约定范围内。虽然描述了集成到装置中的传感器，但独立传感器也可能被编程为在传感器无法检测到运动时切换到低功率搜索模式。因此，通过降低一个或多个传感器的rf发射功率，低功率状况可以进一步帮助共存。7.6.安全性传感器也可以用于安全性感测应用中，以检测到检测区域中的未经授权的生理模式(例如，一或多个人的入侵)，并且发出警报(或向处理器发送控制信号)。可以看出，在安全性应用中，许多这样的传感器可以共同位于建筑物中，因此rf传感器共存是非常重要的。当用户在白天离开时，一个或多个睡眠传感器也可以由控制系统重新配置以用作入侵者(窃贼)警报系统中的节点或传感器(例如，以检测卧室中的入侵者)。7.7.处理处理信号(例如由传感器接收的信号)可以由传感器印刷电路板组件(pcba)上的处理器来执行。这种pcba还可以允许通过模拟和/或数字链路与远程处理器(例如主板上的微处理器)进行通信。在具有数字传感器的实施例中，可以通过无线或有线连接数字化并发射信号。数字化可以以高分辨率和/或采样速率执行，并且传感器信号本身(例如，同相(i)和正交(q)流，或者在i和q分离之前或不需要i和q分离的流)可以被发射到单个或多个处理器。此外，传输的信息的每个信道还可以包含关于当前或近期的中心频率、中心频率的相关变化、正在使用的查找表位置等的信息。通过最小化一个或多个传感器上的组件数量，可以减少实施多传感器系统的组件的数量。例如，在使用多个传感器的例如家、公寓楼、酒店、办公室、医院或疗养院的操作环境中，系统可以利用更广泛的系统实施中可用的现有数据链路和/或数据处理能力，以便实现所需的运动和生理感测。在一个实例中，传感器可以将其相应信号发射到能够立即处理多个传感器信号的远程定位的、单独封装的处理器。可选地，数字化的传感器信号可以被转码为音频频率，使得可以利用现有的音频处理加速器和例程来检测特定的运动模式。另外，虽然所描述技术的主要焦点与用于检测呼吸、睡眠和心率的应用相关联，但是其同样适合于检测人体(或动物，如果配置了传感器)的其他运动。除非上下文另有明确规定，并且在提供值的范围的情况下，应当理解，在所述范围的上限和下限之间的每个居中值(至所述下限单位的十分之一)以及任何在所陈述范围内的任何所陈述的其他值或居中值都涵盖在所述技术内。可以独立地包括在居中范围内的这些居中范围的上限和下限也涵盖在所述技术内，在所陈述范围内任何明确排除的极限值除外。在所陈述范围包括一个或两个极限值的情况下，除了所述包括的一或两个极限值以外的范围也包括在本技术中。此外，在一个值或多个值在本文中被陈述为作为技术的一部分实施的情况下，应当理解，除非另有说明，否则这些值可以是近似的，并且这些值可以被用于合适的、实际技术实施可能允许或要求的任何有效数字。除非另作限定，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所描述的相似或等同的任何方法和材料也可以用于本技术的实践或测试中，但是本文描述了有限数量的示例性方法和材料。当特定材料被鉴定为优选用于构建组件时，可以使用具有类似特性的明显替代材料作为替代物。此外，除非相反地指定，否则本文所描述的任何和所有组件应被理解为是能够制造的，并且同样地，可一起制造或分开制造。必须注意的是，如本文和所附权利要求中所使用，除非上下文另有明确规定，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。本文提及的所有出版物通过引用并入，以公开和描述作为这些出版物的主题的方法和/或材料。本文所讨论的出版物仅仅是针对其在本申请的申请日之前的公开内容提供。本文中的任何内容都不得解释为承认本技术无权借助于先前的发明来提前发布此类出版物。此外，提供的出版物的日期可能与实际出版日期不同，可能需要独立确认。此外，在解释本公开内容时，应以符合上下文的最广泛的合理方式解释所有术语。具体地说，术语“包含”和“包括”应被解释为以非排他性方式指代元件、组件或步骤，指示所引用的元件、组件或步骤可以存在或被利用或与未明确引用的其他元件、组件或步骤组合。在详细描述中使用的主题标题仅出于便于阅读者参考的目的而包括在内，并且不应用于限制在整个公开内容或权利要求书中发现的主题。主题标题不应用于解释权利要求书或权利要求限制的范围。虽然已经参考特定实施例描述了本文的技术，但是应当理解，这些实施例仅仅是技术的原理和应用的说明。在某些情况下，术语和符号可能暗示了实践所述技术不需要的具体细节。例如，尽管可以使用术语“第一”和“第二”，但除非另有说明，其不旨在指示任何顺序，而是可以用于区分不同的元件。此外，虽然方法中的处理步骤可以按顺序描述或说明，但是并不要求这样的排序。本领域技术人员将认识到，所述排序可以被修改和/或可以同时或甚至同步地实行其方面。因此，应当理解，可以对说明性实施例进行许多修改，并且在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可以设计其他布置。将进一步理解，除非相反的指示出现，本文中对本领域已知的主题的任何参考不构成对本技术涉及的领域的技术人员通常已知所述主题的承认。零件列表：检测设备100检测设备102传感器300传感器302rf脉冲310rf脉冲312传感器402振荡器404脉冲发生器408周期性正弦振幅包络600信号602信号700信号702合成接收器rf信号704传感器800第二主动源802物体804rf信号806信号808主传感器1201从属传感器1202红色信号1204主传感器电路1301从属传感器电路1302壳体单元1400信号1402信号1404传感器1406传感器1408当前第1页12