[发明专利]一种生命信号提取方法及装置

权利要求书

1.一种生命信号提取方法，其特征在于，包括：

步骤1，基于雷达回波信号，获取所述雷达回波信号中包含生命信息的局部信号；

所述步骤1进一步包括：

步骤11，根据所述雷达回波信号，建立距离时间矩阵；

步骤12，基于线性趋势抑制法、慢时间维临近点均值处理法和奇异值分解方法，对所述距离时间矩阵进行处理，获取待测距离时间矩阵；

步骤12具体包括：基于线性趋势抑制法去除所述距离时间矩阵R中的静态杂波和线性分量，得到第一距离时间矩阵R₁，具体计算公式为：其中，R₁^T为第一距离时间矩阵R₁的转置，R^T为距离时间矩阵的转置，n＝[0,…,N-1]^T，1_N为N×1维向量；

基于第一距离时间矩阵R₁，利用每个距离对应的慢时间维上某点及其前、后临近的L个点的幅值进行均值处理得到该点的幅值，依此方法处理该慢时间维上各点以及其他距离对应的慢时间维上的各点，从而除去了第一距离时间矩阵R₁中的噪声，得到了第二距离时间矩阵R₂；

基于第二距离时间矩阵R₂利用SVD，可以去除第二距离时间矩阵R₂中的非静态杂波，得到待测距离时间矩阵R₃；

步骤13，若基于恒虚警率检测方法获知所述待测距离时间矩阵中存在生命信息，根据所述待测距离时间矩阵中各点的值获取具有最大能量的点；

步骤14，将所述具有最大能量的点对应的慢时间维切片信号向量，作为包含生命信息的向量；其中，所述慢时间维切片信号向量为所述待测距离时间矩阵中各距离对应的向量；

步骤2，对所述包含生命信息的局部信号进行小波变换分解获得时域细节分量，并对所述时域细节分量进行FFT变换获取频域细节分量；

步骤3，基于能量占比判断和频率范围限定，从所述频域细节分量中筛选出呼吸信号和心跳信号各自对应的频域细节分量，并获取所述呼吸信号对应的频域细节分量在FFT变换前对应的时域细节分量，作为时域呼吸信号，获取所述心跳信号对应的频域细节分量在FFT变换前对应的时域细节分量，作为时域心跳信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷达回波信号为冲激雷达回波信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括：

步骤21，基于小波变换方法，选择合适的小波基对所述包含生命信息的向量进行分解，获取预设数目的时域细节分量；

步骤22，基于FFT变换，获取所述预设数目的时域细节分量各自对应的频域细节分量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤13还包括：若基于恒虚警率检测方法获知所述待测距离时间矩阵中不存在生命信息，则不进行生命信号的提取。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

步骤31，分别计算所述频域细节分量中每个频域细节分量的总能量、呼吸能量和心跳能量；

步骤32，根据所述总能量和呼吸能量计算呼吸能量占比，根据所述总能量和心跳能量计算心跳能量占比；

步骤33，若频域细节分量的呼吸能量占比满足呼吸能量占比阈值条件，且所述频域细节分量具有最大能量的点对应的频率在呼吸频率范围内，将所述频域细节分量对应的时域细节分量作为时域呼吸信号；若频域细节分量的心跳能量占比满足心跳能量占比阈值条件，且所述频域细节分量具有最大能量的点对应的频率在心跳频率范围内，将所述频域细节分量对应的时域细节分量作为时域心跳信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若频域细节分量的呼吸能量占比满足呼吸能量占比阈值条件，且所述频域细节分量具有最大能量的点对应的频率在呼吸频率范围内，将所述具有最大能量的点对应的频率作为呼吸频率；若频域细节分量的心跳能量占比满足心跳能量占比阈值条件，且所述频域细节分量具有最大能量的点对应的频率在心跳频率范围内，将所述具有最大能量的点对应的频率作为心跳频率。

7.一种生命信号提取装置，其特征在于，包括：

局部信号获取模块，基于雷达回波信号，获取所述雷达回波信号中包含生命信息的局部信号；

信号分解变换模块，对所述包含生命信息的局部信号进行小波变换分解获得时域细节分量，并对所述时域细节分量进行FFT变换获取频域细节分量；

筛选模块，基于能量占比判断和频率范围限定，从所述频域细节分量中筛选出呼吸信号和心跳信号各自对应的频域细节分量，并获取所述呼吸信号对应的频域细节分量在FFT变换前对应的时域细节分量，作为时域呼吸信号，获取所述心跳信号对应的频域细节分量在FFT变换前对应的时域细节分量，作为时域心跳信号。