[发明专利]一种利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子医学技术领域，具体涉及一种利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的探测方法。

背景技术

当前国内外在太赫兹生物医学领域的大量研究，主要集中于频谱分析和医学成像。然而太赫兹波的微多普勒现象极为明显，目前尚未得到关注和应用。微多普勒现象是指目标在雷达径向运动的同时，目标或目标组成部分的振动或转动会对雷达回波的频谱产生展宽调制，在目标多普勒频率上产生边带。微多普勒现象在自然界普遍存在，如人体心跳、呼吸、行人手和腿的摆动等。利用太赫兹波提取生命体征是太赫兹技术发展的趋势，可以为生物医学域提供新的体征探测手段。太赫兹微多普勒现象的生物医学应用研究相对较少，但国外已经开始重视和大力发展太赫兹微多普勒现象的医学应用，将其应用于生命体特征探测——心跳和呼吸检测。由于太赫兹微多普勒现象明显；因此，将其应用在生命体特征探测上，可以极大地提高探测精度。

相比微波，太赫兹微多普勒效应更明显，探测灵敏度更高，太赫兹非接触式生命体征特征探测具有重要意义。太赫兹科学技术在生物医学领域的应用是一场技术变革,它将带来了更精密、更准确、更安全的检测手段,其应用潜力巨大，非接触式太赫兹生命体探测具有极高的科学价值和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的探测方法，通过设置利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的系统，将该系统的发射天线、接收天线设置在被测生命体等距离的位置，对被测生命体的检测信号进行采样；对采样的检测信号进行两次时频变换后，进行时间加权后提取被测生命体的运动频率信号、呼吸信号及心跳信号。本发明提供的利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的探测方法，探测灵敏度高于现有技术中的微波探测，同时采用该方法进行探测能够得到的生命体征数据更精密、更准确；使得该方法能够广泛应用于医学、救援、安保等领域，例如能够实现非接触式心跳监控、个人自动健康检测、慢性健康状况诊断、甚至地震或雪崩搜寻人员等。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种利用太赫兹波进行非接触式探测生命体征的系统，其特点是，该系统包含：

第一频率综合器，

发射倍频链路部件，与所述第一频率综合器输出端连接；

发射天线，与所述发射倍频链路部件输出端连接；

接收天线，接收生命体反射信号；

第二频率综合器；

接收端本振产生部件，所述接收端本振产生部件输入端与所述第二频率综合器输出端连接；

第一混频器，所述第一混频器输入端分别与所述接收天线输出端、接收端本振产生部件输出端连接；

第二混频器，所述第二混频器输入端分别与所述第一频率综合器输出端、第二频率综合器输出端连接；

中频本振产生部件，所述中频本振产生部件的输入端与第二混频器的输出端连接；

信号处理部件，分别与第一混频器输出端、中频本振产生部件输出端连接。

优选地，所述发射倍频链路部件包含：

发射倍频链路，所述发射倍频链路输入端与所述第一频率综合器输出端连接；

所述发射倍频链路包含：多个倍频单元；所述多个倍频单元依次串联连接形成该发射倍频链路；

每个所述倍频单元包含：依次连接的第一滤波器、第一放大器及第一倍频器；

功率放大器，与所述发射倍频链路输出端连接；

第一个所述倍频单元的滤波器输入端与所述第一频率综合器输出端连接；最后一个所述倍频单元的倍频器输出端与所述功率放大器输入端连接。

优选地，所述接收端本振产生部件包含：多个倍频单元；所述多个倍频单元依次串联连接；

每个所述倍频单元包含：依次连接的第二滤波器、第二放大器及第二倍频器；

第一个所述倍频单元的滤波器输入端与所述第二频率综合器输出端连接；

最后一个所述倍频单元的倍频器输出端与所述第一混频器的输入端连接。

优选地，所述中频本振产生部件包含：

第三滤波器，所述第三滤波器输入端与所述第二混频器输出端连接；

第三放大器，与所述第三滤波器输出端连接；

第三倍频器，与所述第三放大器输出端连接；

第四放大器，与所述第三倍频器输出端连接；

第四滤波器，所述第四滤波器输入端与所述第四放大器输出端连接，该第四滤波器输出端与所述信号处理部件连接。

优选地，所述信号处理部件包含：

正交双通道处理模块，分别与所述第一混频器输出端、中频本振产生部件输出端连接；