[发明专利]一种非接触式生命体征监护设备

说明书

技术领域

本发明属于雷达领域，特别涉及一种非接触式生命体征监护设备。

背景技术

呼吸、心跳等生理指标是人体的基本生命体征信息，常常被用来表征人体的生理状况，因此对这些生命体征信息的实时监护对临床医学诊断和治疗具有重要的意义。目前常用的呼吸监护仪、超声心动图仪等通过与人体直接接触的传感器提取人体各项生理指标，此类接触式测量方式限制了被测患者的活动，并且电极的接触也会对生命体征信息造成一定的影响，从而影响其检测的准确度。目前用于临床应用的非接触式生命体征监护设备体积庞大，不便于安装，测量精度不高，发射功率较大，同时不方便医务人员准确、实时、连续掌握病人的生命体征状况。

发明内容

本发明提供了一种非接触式生命体征监护设备，包括雷达信号发射模块、雷达信号接收模块、数字信号处理模块，雷达信号接收模块分别与雷达信号发射模块和数字信号处理模块相连；雷达信号发射模块用于向被监测人员发射连续波雷达信号，由雷达信号发射模块发射的连续波雷达信号经过人体发射后得到的雷达回波信号经过雷达信号接收模块接收并解调成为同相和正交两路基带信号，由雷达信号接收模块处理得到的同相和正交两路基带信号经过数字信号处理模块进行反正切处理和频率检测。

本发明与现有技术相比，其显著优点：该生命体征监护设备满足高安全性、高准确性、小型化和智能化。可以对患者生命体征信息进行实时、准确、量化、客观、连续的监测。同时，由于病人并不知道正在进行远端监测，因此不太会改变他们的呼吸状态及心跳速率，从而提高了监护的可靠性。

附图说明

图1是本发明所提供的非接触式生命体征监护设备的系统结构图。

图2是经过数字下变频器得到同相(I)和正交(Q)两路基带信号波形图，其中图2（a）是同相(I) 路基带信号波形图，图2（b）是正交(Q)路 基带信号波形图。

图3是呼吸信号和心跳信号的反正切数值波形图。

图4是经过频率提取模块后得到的呼吸信号和心跳信号的频谱图，其中图4（a）是呼吸信号的频谱图；图4（b）是心跳信号的频谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

    本发明提供了一种非接触式生命体征监护设备，包括雷达信号发射模块、雷达信号接收模块、数字信号处理模块，雷达信号接收模块分别与雷达信号发射模块和数字信号处理模块相连；雷达信号发射模块用于向被监测人员发射连续波雷达信号，由雷达信号发射模块发射的连续波雷达信号经过人体发射后得到的雷达回波信号经过雷达信号接收模块接收并解调成为同相(I)和正交(Q)两路基带信号，由雷达信号接收模块处理得到的同相(I)和正交(Q)两路基带信号经过数字信号处理模块进行反正切处理和频率检测。

雷达信号发射模块包括第一本地振荡器、功率放大器和发射天线，功率放大器一端与第一本地振荡器相连，另一端与发射天线相连，发射天线再雷达信号接收模块相连。第一本地振荡器用于产生连续波雷达信号，由第一本地振荡器产生的连续波雷达信号通过功率放大器放大发射功率，由功率放大器放大功率后的信号通过发射天线向被监测人员发射。

雷达信号接收模块包括接收天线、低噪声放大器、射频带通滤波器、镜像干扰抑制滤波器、混频器、第二本地振荡器、中频带通滤波器、模/数转换器和数字下变频器。接收天线一端与雷达信号发射模块相连，另一端与低噪声放大器相连，射频带通滤波器一端与低噪声放大器相连，另一端与镜像干扰抑制滤波器相连，混频器一端与镜像干扰抑制滤波器相连，另一端与中频带通滤波器相连，第二本地振荡器和混频器相连，模/数转换器一端和中频带通滤波器相连，另一端与数字下变频器相连，数字下变频器再与数字信号处理模块相连。接收天线用于接收经过被监测人员发射的雷达回波信号；由接收天线接收的雷达回波信号经过低噪声放大器滤除噪声，将信号放大；由经过低噪声放大器放大的信号经过射频带通滤波器滤除射频信号中夹带的低频信号；由经过射频带通滤波器后得到的射频信号经过镜像干扰抑制滤波器抑制镜像干扰；由经过镜像干扰抑制滤波器后得到的射频信号经过混频器和第二本地振荡器产生的本地振荡信号混频得到中频信号；由经过混频器后得到的中频信号经过中频带通滤波器滤除中频信号中夹带的低频信号；由经过中频带通滤波器后得到的中频信号经过模/数转换器将模拟信号转换成数字信号；由经过模/数转换器后得到的数字信号经过数字下变频器得到同相(I)和正交(Q)两路基带信号。