非接触式的人体体表微动信息检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种非接触式的人体体表微动信息检测装置，包括：天线、多普勒雷达单元，数据采集与处理单元及无线传输单元；所述多普勒雷达单元用于将产生特定频率的射频信号发送至所述天线，所述天线在接收到所述射频信号后，将所述射频信号发射至人体体表产生发射信号，所述天线将所述发射信号传送至所述多普勒雷达单元进行放大后，所述多普勒雷达单元将放大后的发射信号传输至所述数据采集与处理单元进行处理后获得人体体表微动信息，无线传输单元将所述人体体表微动信息经无线传输方式传输出去。本实用新型提供的非接触式的人体体表微动信息检测装置，不需要接触人体就可以检测人体的体表微动信息，灵活有效，灵活性高。
【专利说明】非接触式的人体体表微动信息检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医学行业生理信号检测【技术领域】，特别涉及一种非接触式的人体体表微动信息检测装置。
【背景技术】
[0002]实时监测人体体表微动信息在很多场合有重要意义，如临床上了解病人的呼吸心率随时间的变化规律，老年人的家庭健康监护场合，特殊人群的生理状况监护等。现有的监测手段需要人体上佩戴胸带或者电极以实现信号采集，会影响人体的正常运动或者睡眠，为了使实时监测能够更方便的进行，对受监测对象产生尽可能小的影响，目前，生理信号采集系统的体积和功耗大幅减小，便携性和可穿戴性增强，并出现非接触式的生理信号监测方式。
[0003]非接触体表微动信息监测中，用于信号采集传感器或探头本身不与人体接触，而是用电磁波，红外线，超声等方式间接的获取人体生理参数，传感器与信号处理设备间用有线连接或者使用无线通信。非接触式的体表微动信息监测方式更有益于受监测对象，使监测对象使用方便，不受监测仪器束缚，活动自由，无需主动介入监测，同时这种监测方式适应更多的监测场合，包括灾害救援、隔墙监控、传染性疾病临床监护等特殊场合。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种方便，灵活性高的非接触式的人体体表微动信息检测装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种非接触式的人体体表微动信息检测装置，包括:天线、多普勒雷达单元、显示单元、数据采集与处理单元及无线传输单元；
[0006]所述多普勒雷达单元用于产生特定频率的射频信号，并将所述射频信号传送至所述天线，所述天线在接收到所述射频信号后，将所述射频信号发射至人体体表产生发射信号，所述天线将所述发射信号传送至所述多普勒雷达单元进行放大后，所述多普勒雷达单元将放大后的发射信号传输至所述数据采集与处理单元；
[0007]所述显示单元用于在接收到所述人体体表微动信息后，对所述人体体表微动信息进行整理、记录或存储，且还能对所述人体体表微动信息进行显示、提示，及将所述人体体表微动信息传送至其他硬件设备；
[0008]所述数据采集与处理单元在接收到所述放大后的发射信息后，对所述放大后的发射信号进行滤波、采样，并从所述放大后的发射信号中获得人体体表微动信息，并将所述微动信息传输至所述显示单元与所述无线传输单元；
[0009]所述无线传输单元用于在接收到所述数据采集与处理单元得出的所述人体体表微动信息后，将所述人体体表微动信息通过无线传输方式传输出去。
[0010]进一步地，所述多普勒雷达单元包括:
[0011 ] 环形器，低噪声放大器，混频器，频率产生器，功率放大器，滤波器以及可变增益放大器；
[0012]其中，所述低噪声放大器、混频器、滤波器以及可变增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成发射支路；
[0013]所述环形器用于隔离接收支路信号和发射支路信号；
[0014]所述频率产生器产生两路信号，一路所述射频信号经所述功率放大器放大后经所述环形器送入所述天线发射出去形成发射信号，另一路所述射频信号给所述混频器提供本振信号，所述发射信号经人体体表微动调制后产生反射信号，所述反射信号由所述天线接收后经所述环形器送入所述低噪声放大器放大，放大后的信号送入所述混频器与所述本振信号混频后的信号再经所述滤波器滤波和所述可变增益放大器放大后送入所述数据采集与处理单元。
[0015]进一步地，所述频率产生器输出的射频信号的频率为400MHz-llGHz之间的任一频率。
[0016]本实用新型提供的非接触式的人体体表微动信息检测装置，无需佩戴任何胸带或者电极，不需要接触人体就可以检测人体的体表微动信息，经数据采集以及处理后会得到人体的生理状况，还可以直接通过蓝牙，GPRS，WLAN等无线传输方式将得到的人体生理状况传输出去，实现对被测人体的远程监测，方便有效，且灵活性非常高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例提供的非接触式的人体体表微动信息检测装置的结构框图；
[0018]图2为本实用新型实施例提供的非接触式的人体体表微动信息检测装置中多普勒雷达单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0019]参见图1，本实用新型实施例提供的一种非接触式的人体体表微动信息检测装置，包括:天线、多普勒雷达单元、显示单元、数据采集与处理单元、无线传输单元及显示单元。其中，多普勒雷达单元用于产生特定频率的射频信号，并将射频信号传送至天线，天线在接收到射频信号后，将射频信号发射至人体体表产生发射信号，天线将发射信号传送至多普勒雷达单元进行放大后，多普勒雷达单元将放大后的发射信号传输至数据采集与处理单
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[0020]参见图2，多普勒雷达单元包括:环形器，低噪声放大器，混频器，频率产生器，功率放大器，滤波器以及可变增益放大器。频率产生器产生两路射频信号，频率产生器输出的射频信号的频率为400MHz-llGHz之间的任一频率。
[0021]多普勒雷达单元中，低噪声放大器、混频器、滤波器以及可变增益放大器形成接收支路，功率放大器形成发射支路，环形器用于隔离接收支路信号和发射支路信号。频率产生器产生两路信号，一路射频信号经功率放大器放大后经环形器送入天线发射出去形成发射信号；另一路射频信号给混频器提供本振信号。发射信号经人体体表微动调制后产生反射信号，反射信号由天线接收后经环形器送入低噪声放大器，放大后的信号送入混频器与本振信号混频后的信号再经滤波器滤波和可变增益放大器放大后送入数据采集与处理单元。[0022]显示单元用于在接收到人体体表微动信息后，对人体体表微动信息进行整理、记录或存储，且还能对人体体表微动信息进行显示、提示，及将人体体表微动信息传送至其他硬件设备。
[0023]数据采集与处理单元在接收到放大后的发射信息后，对放大后的发射信号进行滤波、采样，并从放大后的发射信号中获得眼睛运动、胸腔运动、鼻腔运动等人体体表微动信息，并将微动信息传输至显示单元与无线传输单元。
[0024]无线传输单元用于在接收到数据采集与处理单元得出的人体体表微动信息后，将人体体表微动信息通过蓝牙、GPRS、WLAN等无线传输方式传输出去。
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0026]假设多普勒雷达单元所产生的射频信号5'(0 = 4sin(H'?/+%)，其中，Wtl为发射的
射频信号的频率，At为发射的射频信号的幅度，％为发射信号初始相位。该射频信号经天线发射出去遇到人体体表后，产生发射信号，该发射信号是经人体体表微动调制后的调制信号，通过天线接收该调制信号。
[0027]假设调制信号为:&(0 = 4.0ν +炉(t) + %)，其中，\为发射的射频信号的幅度例υ力时变的相移。
[0028]S(t)、Sffl (t)两路信号在多普勒雷达单元中经混频与高频滤波后，得到差频信号:
[0029]5,/(0 = ^sin(^(t))，A 为差频信号的幅度。
[0030]Sd(t)为与眼睛运动、胸腔运动、鼻腔运动等微动信息相关的信号，是所要监测和处理的信号。
[0031]本实用新型提供的非接触式的人体体表微动信息检测装置，无需佩戴任何胸带或者电极，不需要接触 人体就可以检测人体的体表微动信息，经数据采集以及处理后会得到人体的生理状况，还可以直接通过蓝牙，GPRS，WLAN等无线传输方式将得到的人体生理状况传输出去，实现对被测人体的远程监测，方便有效，且灵活性非常高。
[0032]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种非接触式的人体体表微动信息检测装置，其特征在于，包括: 天线、多普勒雷达单元显示单元、数据采集与处理单元及无线传输单元； 所述多普勒雷达单元用于产生特定频率的射频信号，并将所述射频信号传送至所述天线，所述天线在接收到所述射频信号后，将所述射频信号发射至人体体表产生发射信号，所述天线将所述发射信号传送至所述多普勒雷达单元进行放大后，所述多普勒雷达单元将放大后的发射信号传输至所述数据采集与处理单元； 所述显示单元用于在接收到所述人体体表微动信息后，对所述人体体表微动信息进行整理、记录或存储，且还能对所述人体体表微动信息进行显示、提示，及将所述人体体表微动信息传送至其他硬件设备； 所述数据采集与处理单元在接收到所述放大后的发射信息后，对所述放大后的发射信号进行滤波、采样，并从所述放大后的发射信号中获得人体体表微动信息，并将所述微动信息传输至所述显示单元与所述无线传输单元； 所述无线传输单元用于在接收到所述数据采集与处理单元得出的所述人体体表微动信息后，将所述人体体表微动信息通过无线传输方式传输出去。
2.根据权利要求1所述的非接触式的人体体表微动信息检测装置，其特征在于，所述多普勒雷达单元包括: 环形器，低噪声放大器，混频器，频率产生器，功率放大器，滤波器以及可变增益放大器； 其中，所述低噪声放大器、混频器、滤波器以及可变增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成发射支路； 所述环形器用于隔离接收支路信号和发射支路信号； 所述频率产生器产生两路信号，一路所述射频信号经所述功率放大器放大后经所述环形器送入所述天线发射出去形成发射信号，另一路所述射频信号给所述混频器提供本振信号，所述发射信号经人体体表微动调制后产生反射信号，所述反射信号由所述天线接收后经所述环形器送入所述低噪声放大器放大，放大后的信号送入所述混频器与所述本振信号混频后的信号再经所述滤波器滤波和所述可变增益放大器放大后送入所述数据采集与处理单元。
3.根据权利要求2所述的非接触式的人体体表微动信息检测装置，其特征在于: 所述频率产生器输出的射频信号的频率为400MHz-llGHz之间的任一频率。
【文档编号】A61B5/00GK203661075SQ201320840455
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】王云峰, 胡巍, 王曦泽, 张海英 申请人:中国科学院微电子研究所