[发明专利]一种基于雷达的心率分析系统

说明书

本方案涉及心率检测的技术领域，具体公开了一种基于雷达的心率分析系统，包括毫米波雷达模块、环境感知雷达模块、心率采集器、振动传感器、数据传输模块、数据处理模块和控制中心，所述毫米波雷达模块用于隔空采集受试者的第一心率数据，所述环境感知雷达模块用于监测受试者的周围环境并生成对应的环境数据，所述振动传感器用于检测受试者整个人体表面的细微振动情况。采用本发明的技术方案，可以用于解决毫米波雷达在检测心率时，受试者周围环境影响心率检测不准确的问题。

技术领域

本方案属于心率检测的技术领域，具体涉及一种基于雷达的心率分析系统。

背景技术

目前，常用的心率检测手段包括接触式与非接触式两种。其中，接触式方法主要是指利用传统的心电图、光电容积描记波信号等手段通过在人员身体上粘贴电极片、佩戴传感器等设备实现心率的检测。然而，这会给患者造成一定的困扰及心理负担，极易产生排斥情绪。

利用雷达实现心率的提取是一种被广泛应用的非接触信号检测方式，具有全天候、高精度优势。例如，中国专利申请号为202111249754 .7公开了一种基于雷达的心率分析方法及设备，包括：获取毫米波雷达装置采集多处不同位置的心率数据，对心率数据执行去噪处理，得到降噪后的波形数据；创建全卷积神经网络，对全卷积神经网络进行训练，得到心率检测模型；对降噪后的波形数据计算样本熵；调整毫米波雷达装置获取多个不同位置的降噪后的波形数据计算样本熵，选取样本熵最小的位置进行持续的心率监测。

该方案通过使用毫米波雷达集成芯片，增强了毫米波雷达的信号和方向性，同时根据全卷积神经网络训练得到的心率检测模型，计算出心率，极大的提高了心率检测的准确性。但是，该毫米波雷达在检测受试者心率时，受试者周围环境可能影响所采集的心率数据，导致最终通过波形数据计算后的心率检测不准确。

发明内容

本方案提供一种基于雷达的心率分析系统，用于解决毫米波雷达在检测心率时，受试者周围环境影响心率检测不准确的问题。

为了达到上述目的，本方案提供一种基于雷达的心率分析系统，包括:毫米波雷达模块、环境感知模块、心率采集器、振动传感器、数据传输模块、数据处理模块和控制中心，

所述毫米波雷达模块用于隔空采集受试者的第一心率数据，并对所述第一心率数据进行去噪，得到降噪后的第一心率波形信号；

所述环境感知雷达模块用于监测受试者的周围环境并生成对应的环境数据；

所述心率采集器用于接触采集受试者的第二心率数据，并对所述第二心率数据进行去噪，得到降噪后的第二心率波形信号；

所述振动传感器用于检测受试者整个人体表面的细微振动情况，并将振动信号传输给控制中心，所述控制中心用于接收到振动信号后进行识别判断，当振动信号超过预设阈值，所述控制中心生成异常振动信号并通过所述数据传输模块传输给所述数据处理模块；

所述数据传输模块用于将第一心率波形信号、第二心率波形信号、环境数据和振动信号发送给数据处理模块；

所述数据处理模块用于根据环境数据和振动信号，对第一心率波形信号和第二心率波形信号进行特征点提取，当环境感知雷达模块监测到受试者在一段时间内的环境数据发生变化，所述数据处理模块则不提取该段时间内的第一心率波形信号特征点，当所述数据处理模块接收到所述控制中心在一段时间内发出的异常振动信号，则所述数据处理模块不提取该段时间内的第二心率波形信号特征点，所述数据处理模块对第一波形信号和第二心率波形信号的特征点进行提取完毕后，将所提取到的第一心率波形信号特征点和第二心率波形信号特征点进行合并形成第三心率波形信号，并将第三心率波形信号发送给控制中心；

所述控制中心用于根据第三心率波形信号进行计算得到受试者的心率数据。

本方案的基本原理：进行心率检测时，首先毫米波雷达模块隔空采集受试者的第一心率数据，并对该第一心率数据进行滤波降噪处理，从而得到第一心率的波形信号。在进行雷达检测受试者心率的同时，心率采集器也直接采集受试者的第二心率数据，并生成第二心率的波形信号。