[发明专利]基于CSI信号功率响应自相关的人呼吸监测方法和装置

权利要求书

1.一种基于CSI信号功率响应自相关的人呼吸监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.采集人体所处环境中的无线WiFi的CSI信号；

S2.分别计算采集到的CSI信号各信道子载波信号的功率响应信号；

S3.对各功率响应信号分别进行自相关操作，得到各子载波功率响应的自相关信号；

S4.对各子载波的功率响应的自相关信号，根据该信号第一个波峰对应时延，计算该信号的呼吸频率；

S5.对计算得到的所有子载波呼吸频率求平均，将平均值作为人体的呼吸频率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，功率响应信号的计算公式如下：

其中，f表示子载波频率，t表示时间，表示子载波信号，||表示取信号幅值运算。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述自相关操作公式如下：

其中，t表示时间，x(t)表示各子载波的功率响应信号，表示时延，cov()表示协方差运算。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤S4中，该信号的呼吸频率的计算公式为：

其中，表示自相关信号第一个波峰对应的时延，BPM表示每分钟呼吸次数。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，采用Hample滤波和低通滤波对采集到的CSI信号进行预处理。

6.一种基于CSI信号功率响应自相关的人呼吸监测装置，其特征在于，该装置包括：

采集装置，用于采集人体所处环境中的无线WiFi的CSI信号；

信号处理装置，用于分别计算采集到的CSI信号各信道子载波信号的功率响应信号；对各功率响应信号分别进行自相关操作，得到各子载波功率响应的自相关信号；

呼吸频率识别模块，用于对各子载波的功率响应的自相关信号，根据该信号第一个波峰对应时延，计算该信号的呼吸频率；对计算得到的所有子载波呼吸频率求平均，将平均值作为人体的呼吸频率。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该人呼吸监测装置还包括：显示模块，用于显示呼吸频率。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，该人呼吸监测装置还包括：数据存储，用于将呼吸频率存储到本地数据库；上传模块，用于将呼吸频率数据上传到健康相关的其他数据库。

9.如权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，该人呼吸监测装置还包括：告警模块，用于在呼吸频率异常时，向被监测者或者被监测者的监护人员发出警报。