[发明专利]基于双源IR-UWB生物雷达的生命体征提取方法

说明书

本发明公开了一种基于双源IR‑UWB生物雷达的生命体征提取方法，所述提取方法通过双源UWB生物雷达的双通道互相关信号增强技术，结合自适应谱线增强算法对雷达回波中的宽带信号和窄带信号进行分离，实现非自然状态人体呼吸信号的提取。本发明建立了一种由气压式止血带束缚人体来模拟非自然状态人体的模型，该模型可定量控制，模拟不同部位被压埋的人体目标。

技术领域

本发明涉及双源UWB生物雷达技术领域，具体涉及一种基于双源IR-UWB生物雷达的生命体征提取方法。

背景技术

现行UWB生物雷达探测技术，对该微弱、变异的生命特征探测和识别能力下降，很难提取出非自然状态生命体的呼吸信号。虽然非自然状态生命体的呼吸信号大大减弱，但其仍然是一个窄带的准周期信号，而噪声与杂波大多频带比较宽，而且双源UWB生物雷达工作时，由于两对不同频率的天线几乎同时对同一目标，且在同一时间范围内进行探测，不同中心频率的两个通道的雷达回波数据中，生命体所在距离上的回波点信号应该具有较强的相关性，而两个数据中对应的其余距离上的回波点信号则相关性较差。

因此，本项目研究出一种基于双源IR-UWB生物雷达的生命体征提取方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明一种基于双源IR-UWB生物雷达的生命体征提取方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于双源IR-UWB生物雷达的生命体征提取方法，所述提取方法通过双源UWB生物雷达的双通道互相关信号增强技术，结合自适应谱线增强算法对雷达回波中的宽带信号和窄带信号进行分离，实现非自然状态人体呼吸信号的提取，具体的算法如下：

r_1l(n)＝A₁s(n)+c_1l(n)   (1)

r_2l(n)＝A₂s(n)+c_2l(n)   (2)

式中r_1l(n)和r_2l(n)分别表示400MHz天线和270MHz天线的回波数据中在距离l处的点信号；s(n)表示人体目标的生命信号；A1和A2分别表示两种不同频率天线对s(n)的探测增益；c_1l(n)和c_2l(n)分别表示不同天线回波数据在距离l处的非静态杂波与噪声信号。

优选地，所述400MHz天线和270MHz天线的回波数据中同一距离处的点信号均做互相关处理；

式中Φ_l(t)表示不同天线回波数据在同一距离l处点信号的相关函数；由于s(n)、c_1l(n)和c_2l(n)基本互不相关，因此，公式中后三项相对较小，人体目标微弱的生命信号得到增强。

优选地，所述生命体征提取方法中互相关增强后的雷达回波信号再进行自适应谱线增强算法处理，从而实现人体呼吸信号和杂波、噪声的分离；