自追踪的非接触式生命体征监测装置

本技术涉及雷达检测，具体的说，涉及了一种自追踪的非接触式生命体征监测装置。

背景技术：

1、睡眠不仅是人体精力恢复的主要生理活动之一，还是人体自身免疫调节的重 要过程，它占据了人生大约 30%的时间。在睡眠期间，人体处于静息状态，各项生理指标较之清醒状态会有所不同。通过对睡眠状态下的人体生理参数进行采 集和分析，可以发现某些只在睡眠过程中才会显现出的疾病症状。

2、因此应用于睡眠监测和病床监护的生命体征监测系统成为研究热点。

3、目前大多数基于雷达的生命体征监测系统都有以下局限：任何天线的波束范围都是有一定限度的，系统位置、天线角度无法针对环境实时改变，在被监护人的姿势、位置改变时，容易造成被监护人处于监测死角而监测不到或者非监测最佳角度的后果。

4、因此，需要一种针对以上问题的技术解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够根据被监测人的状态调整自身状态的自追踪的非接触式生命体征监测装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自追踪的非接触式生命体征监测装置，包括cw雷达系统、二自由度云台和两级十字形滑动轨道，所述cw雷达系统安装于二自由度云台的动作端；

3、所述二自由度云台的底座由二级轨道电机驱动行走于两级十字形滑动轨道的二级轨道上，所述二级轨道由一级轨道电机驱动行走于十字形滑动轨道的一级轨道上；

4、所述cw雷达系统包括主机和设置于主机天线端面上的两个天线，两个天线的距离为雷达信号的半个波长的整数倍，两个天线始终位于同一个平面上；

5、所述cw雷达系统的主机控制二自由度云台、一级轨道电机和二级轨道电机的运动状态。

6、基上所述，所述cw雷达系统的主机包括雷达信号处理单元、数据处理单元和无线通讯单元，所述雷达信号处理单元连接数据处理单元，所述数据处理单元通过无线通讯单元连接移动端设备。

7、基上所述，所述雷达信号处理单元包括数控放大器、功分器、信号源、模数变换器、混频器和ad8302芯片；

8、所述信号源通过功分器发射第一路信号至数控放大器、发射第二路信号至混频器，数控放大器连接发射天线，混频器连接接收天线，混频器的输出侧通过ad采样器输出至数据处理单元，所述ad8302芯片的输入侧分别连接接收天线和功分器的第一路信号侧，所述ad8302芯片的输出侧通过ad采样器连接所述数据处理单元。

9、基上所述，所述数据处理单元的型号为stm32103rct6。

10、基上所述，所述无线通讯单元为蓝牙或wifi或移动网络。

11、本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：

12、1.cw雷达系统可用于对人体的生命体征进行采集，并根据采集信号的强弱状态、频率、峰值等特征值判断距离的远近，并通过两级十字形滑动轨道调整与人体的距离，通过二自由度云台调整与人体的角度。

13、2.为提升生命体征信号的信噪比，在传统雷达系统的基础上增加ad8302芯片，其主要功能有两点：第一是对ad8302的输出信号解调并去除直流偏置，提取生命体征信号，可以与cw雷达系统相干解调后的信号进行信号融合处理，进而提高生命体征信号信噪比；第二是根据收发信号增益差值判断被测者与系统的距离，并根据距离调整cw雷达系统的信号增益，同时此增益差值反馈给主机，作为主机对目标追踪的依据之一。

技术特征：

1.一种自追踪的非接触式生命体征监测装置，其特征在于：包括cw雷达系统、二自由度云台和两级十字形滑动轨道，所述cw雷达系统安装于二自由度云台的动作端；

2.根据权利要求1所述的自追踪的非接触式生命体征监测装置，其特征在于：所述cw雷达系统的主机包括雷达信号处理单元、数据处理单元和无线通讯单元，所述雷达信号处理单元连接数据处理单元，所述数据处理单元通过无线通讯单元连接移动端设备。

3.根据权利要求2所述的自追踪的非接触式生命体征监测装置，其特征在于：所述雷达信号处理单元包括信号源、功分器、数控放大器、模数变换器、混频器和ad8302芯片；

4.根据权利要求3所述的自追踪的非接触式生命体征监测装置，其特征在于：所述数据处理单元的型号为stm32103rct6。

5.根据权利要求4所述的自追踪的非接触式生命体征监测装置，其特征在于：所述无线通讯单元为蓝牙或wifi或移动网络。

技术总结
本技术提供了一种自追踪的非接触式生命体征监测装置，包括CW雷达系统、二自由度云台和两级十字形滑动轨道，所述CW雷达系统安装于二自由度云台的动作端；所述二自由度云台的底座由二级轨道电机驱动行走于两级十字形滑动轨道的二级轨道上，所述二级轨道由一级轨道电机驱动行走于十字形滑动轨道的一级轨道上；所述CW雷达系统包括主机和设置于主机天线端面上的两个天线，两个天线的距离为雷达信号的半个波长的整数倍，两个天线始终位于同一个平面上，所述CW雷达系统的主机控制二自由度云台、一级轨道电机和二级轨道电机的运动状态。该装置可以根据雷达实时探测人体生命体征，并实现与目标间距离、角度的实时调节。

技术研发人员：王超,郑傲梅,张桓,段鹏松,曹仰杰
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20230314
技术公布日：2024/1/14