一种基于雷达的生命检测方法和装置与流程

本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种基于雷达的生命检测方法和装置。

背景技术：

1、现今通过毫米波雷达检测呼吸和心跳的方式，是将帧呼吸和心跳频带范围内频谱的最大峰值作为结果输出，但呼吸和心跳频率极其容易因身体移动而影响到其检测精度。

2、而若通过时域方法计算呼吸和心跳频率，短时间的强干扰仅会对其结果结果产生微小的影响，但时域计算呼吸和心跳频率的方法对呼吸和心跳频率的变化不够敏感，精准度依然不够高。

3、因此，需要提供一种基于雷达的生命检测方法和装置，提升检测呼吸和心跳频率的精准度。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于雷达的生命检测方法和装置，提升检测呼吸和心跳频率的精准度。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种基于雷达的生命检测方法，包括：

3、雷达检测目标，确定所述目标的距离信息和角度信息；

4、根据所述距离信息和角度信息，对所述目标的距离单元的信号进行各通道距离维快速傅里叶变换，并进行多通道数字波束形成，输出目标信号；

5、提取所述目标信号的相位信息，对所述目标信号进行相位解缠，获取生命信号；

6、分离所述生命信号，获取呼吸信号和心跳信号；

7、通过时域方法获取所述心跳信号的第一心跳频率，通过频率方法获取所述心跳信号的第二心跳频率；

8、根据所述呼吸信号判断所述目标是否处于屏息状态；若不是，则通过时域方法获取所述呼吸信号的第一呼吸频率，通过频域方法获取所述呼吸信号的第二呼吸频率；

9、根据所述第一呼吸频率与第二呼吸频率的数值差，确定呼吸频率加权系数，获取呼吸频率检测值；根据所述第一心跳频率和第二心跳频率的数值差，确定心跳频率加权系数，获取心跳频率检测值。

10、可选的，所述角度信息包括：俯仰角信息和水平角信息。

11、可选的，在进行数字波束形成前，根据所述俯仰角信息和水平角信息构建导向矢量。

12、可选的，所述雷达为毫米波雷达。

13、可选的，应用滑窗于相位解缠、时域方法和频域方法中的一个或多个。

14、可选的，判断所述检测目标是否处于屏息状态的方法包括：获取呼吸信号的时域变化量，若所述时域变化量小于阈值，则所述检测目标为屏息状态。

15、可选的，所述分离呼吸信号和心跳信号的方法包括：通过呼吸滤波器和心跳滤波器对所述生命信号做带通滤波。

16、可选的，所述呼吸滤波器和心跳滤波器的频率范围分别根据所述目标的呼吸频率范围和心跳频率范围确定；所述呼吸滤波器的频率范围和所述心跳滤波器的频率范围为部分重合或完全不重合。

17、可选的，通过时域方法获取第一呼吸频率和第一心跳频率的方法包括：根据所述心跳信号的心跳频率范围和所述呼吸信号的呼吸频率范围分别确定心跳波形周期和呼吸波形周期；确定所述呼吸信号和所述心跳信号的有效峰值点；根据所述有效峰值点获取所述呼吸信号的呼吸频率和所述心跳信号的心跳频率。

18、本发明还提供了一种基于雷达的生命检测装置，包括：

19、检测模块，用于获取雷达检测目标的信息；

20、信号处理模块，用于根据所述雷达检测目标的信息获取生命信号，并对所述生命信号进行相位提取和分离，获取呼吸信号和心跳信号；

21、信号判断模块，用于判断所述雷达检测目标是否处于屏息状态；

22、信号运算模块，用于结合时域方法和频域方法，获取呼吸信号的呼吸频率和心跳信号的心跳频率。

23、本发明的基于雷达的生命检测方法，在通过毫米波雷达获取目标信号后，先对目标信号进行一系列处理以获取生命信号，再分离生命信号中的心跳信号和呼吸信号，然后分别通过时域方法和频率方法计算心跳信号和呼吸信号的频率，最后分别根据两种方法的频率差来计算心跳信号和呼吸信号的权重系数，以使时域方法的频率结果和频率方法的频率结果能够相结合，计算出更为精准的心跳频率和呼吸频率。这种方法有效消减了时域方法和频率方法各自的弊端，提升了检测生命体征数据的精准度。

技术特征：

1.一种基于雷达的生命检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，所述角度信息包括：俯仰角信息和水平角信息。

3.根据权利要求2所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，在进行数字波束形成前，根据所述俯仰角信息和水平角信息构建导向矢量。

4.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达。

5.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，应用滑窗于相位解缠、时域方法和频域方法中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，判断所述检测目标是否处于屏息状态的方法包括：获取呼吸信号的时域变化量，若所述时域变化量小于阈值，则所述检测目标为屏息状态。

7.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，所述分离呼吸信号和心跳信号的方法包括：通过呼吸滤波器和心跳滤波器对所述生命信号做带通滤波。

8.根据权利要求7所述的基于雷法的生命检测方法，其特征在于，所述呼吸滤波器和心跳滤波器的频率范围分别根据所述目标的呼吸频率范围和心跳频率范围确定；所述呼吸滤波器的频率范围和所述心跳滤波器的频率范围为部分重合或完全不重合。

9.根据权利要求1所述的基于雷达的生命检测方法，其特征在于，通过时域方法获取第一呼吸频率和第一心跳频率的方法包括：根据所述心跳信号的心跳频率范围和所述呼吸信号的呼吸频率范围分别确定心跳波形周期和呼吸波形周期；确定所述呼吸信号和所述心跳信号的有效峰值点；根据所述有效峰值点获取所述呼吸信号的呼吸频率和所述心跳信号的心跳频率。

10.一种基于雷达的生命检测装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明揭示了一种基于雷达的生命检测方法和装置，其方法包括：雷达检测目标，确定所述目标的距离信息和角度信息；对目标距离单元内的信号进行预处理，输出目标信号；获取目标信号的相位信息，对目标信号进行相位解缠，获取生命信号；分离生命信号，获取呼吸信号和心跳信号；通过时域方法和频率方法获取心跳信号的频率和呼吸信号的频率；根据时域方法和频率方法下的呼吸频率的数值差和心跳频率的数值差，分别确定呼吸频率加权系数和心跳频率加权系数，获取呼吸频率检测值和心跳频率检测值。这种方法有效消减了时域方法和频率方法各自的弊端，提升了检测生命体征数据的精准度。

技术研发人员：陈惠明,邹毅,张义军,龙勇军,姚衡
受保护的技术使用者：深圳市华杰智通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15