本发明涉及的是一种医疗检测领域的技术，具体是一种基于k波段连续波频域数字波束成形(fddbf)的多普勒心动图(dcg)检测方法。
背景技术：
1、现有心脏活动主要通过心电图(ecg)检测，但因其接触式特点，在长时间监测中容易引起不适，不适合常规使用。多普勒心动图(dcg)是一种通过反映心脏机械运动的非接触式检测方法，具有广阔的医疗应用前景。然而，传统技术在提取dcg时存在呼吸干扰问题，呼吸信号干扰心脏信号，现有方法多采用数字滤波技术消除，但难以避免非线性失真。
技术实现思路
1、本发明针对现有dcg检测技术存在的呼吸干扰和信号失真问题，提出一种基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，通过k波段连续波毫米波实现线性且无失真的dcg与差分dcg信号提取，显著提高dcg信号的质量和精度。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、本发明涉及一种基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，通过k波段连续波毫米波雷达对检测对象发射电磁波并接收回波信号后，对混频得到的中频信号进行数据重构得到虚拟频域阵列，再通过fddbf提取出线性地提取与不同频率对应的波形，经求和过滤得到纯净的dcg信号、差分dcg信号以及胸腔运动信号。
4、本发明涉及一种实现上述方法的系统，包括：位移解调单元、频域阵列重构单元、频域阵列处理单元、dcg提取单元，其中：位移解调单元根据cw中频信号进行相位解调处理得到胸腔的运动，频域阵列重构单元根据中频信号相位特性进行分组重构，得到等效频域阵列，频域阵列处理单元，根据频域阵元间的相位关系，进行频域波束赋形和频域数字波束形成处理，得到胸腔运动的频谱以及提取呼吸基波和谐波对应的时域波形，dcg提取单元根据获取的不同频率呼吸波形，从总运动中去除，得到纯净的多普勒心动图(dcg)。
5、技术效果
6、本发明利用cw中频信号解调获取的运动相位特性对位移数据进行分组重构，获取等效频域阵列，通过频域波束赋形技术可以获取运动的频率分布，接着利用频域数字波束形成技术对呼吸基波和谐波对应的时域波形进行线性获取，从总的运动中去除呼吸分量即得到纯净的心跳运动。与现有技术相比，本发明能够线性且高效地利用毫米波雷达非接触的获取人体目标的心跳位移，避免了现有技术通过滤波器技术导致的波形失真及截止频率的主观选取，避免了vmd，ceemdan等技术的计算复杂度大和主观的分解参数选取等问题。
1.一种基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征在于，通过k波段连续波毫米波雷达对检测对象发射电磁波并接收回波信号后，对混频得到的中频信号进行数据重构得到虚拟频域阵列，再通过fddbf提取出线性地提取与不同频率对应的波形，经求和过滤得到纯净的dcg信号、差分dcg信号以及胸腔运动信号。
2.根据权利要求1所述的基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征是，所述的k波段连续波毫米波雷达，包括：单片微波集成单元mmic和分别与之相连的微控制单元mcu、发射天线tx和接收天线rx；
3.根据权利要求1所述的基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征是，所述的中频信号其中：a为振幅，λ为波长，x(t)为采集到的胸腔的运动信号，d0为雷达与目标之间的距离，δθ(t)为残余相位，通过对中频信号进行解调以获得胸腔运动信号k为谐波的总数，而ak、fk和分别为每个谐波的振幅、频率和初始相位。
4.根据权利要求1所述的基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征是，所述的数据重构是指：检测持续时间t期间，以采样率fs采集总计n+m-1个采样点后，将其重新组成m个通道且每个通道包含n个快拍的虚拟频域阵列
5.根据权利要求1所述的基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征是，所述的频域阵列处理单元中不同呼吸频率分量时域信号获取，频域数字波束成形(fddbf)，即从频域阵列sarray中提取每个频率相关的时域波形，具体为：其中：不同呼吸频率对应的时域位移即时域波形p为基本呼吸频率及其谐波的索引，p＝1,2,…,p。
6.根据权利要求1所述的基于k波段连续波fddbf的dcg检测方法，其特征是，所述的纯净的dcg信号是指：其中：x(t)为胸腔运动信号；d-dcg(t)＝diff(dcg(t))，其中：d表示对dcg进行差分，dcg为心跳运动即多普勒心动图，x(t)为采集到的胸腔的运动信号，d-dcg是差分dcg。
7.一种实现权利要求1-6中任一所述方法的dcg检测系统，其特征在于，包括：位移解调单元、频域阵列重构单元、频域阵列处理单元、dcg提取单元，其中：位移解调单元根据cw中频信号进行相位解调处理得到胸腔的运动，频域阵列重构单元根据中频信号相位特性进行分组重构，得到等效频域阵列，频域阵列处理单元，根据频域阵元间的相位关系，进行频域波束赋形和频域数字波束形成处理，得到胸腔运动的频谱以及提取呼吸基波和谐波对应的时域波形，dcg提取单元根据获取的不同频率呼吸波形，从总运动中去除，得到纯净的多普勒心动图(dcg)。