[发明专利]一种基于双天线WiFi信号的人体呼吸监测方法和装置

权利要求书

1.一种基于双天线WiFi信号的人体呼吸监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1.采集第一路CSI信号和第二路CSI信号，所述第一路CSI信号和第二路CSI信号由人体所处环境中的同一发射器发出、且被同一接收装置的不同天线接收；

S2.将第一路CSI信号和第二路CSI信号对应信道的子载波信号对应时刻进行相除，得到各信道子载波的复比值信号；

S3.对各子载波的复比值信号分别进行预处理，以去除环境引入的噪声和硬件引入的噪声；

S4.分别计算预处理后的各子载波的复比值信号的频谱信号；

S5.获取各子载波对应的频谱信号在呼吸频率范围内的最大值幅值，挑选所有最大值中的最大的对应的子载波；

S6.将挑选出的子载波最大值对应的频率点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，各信道子载波的复比值信号的计算公式如下：

其中，H₁(f,t)、H₂(f,t)分别为第一路CSI信号和第二路CSI信号，f表示子载波频率，t表示时间。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，通过低通滤波器滤除环境引入的高频噪声，通过中值滤波滤除由硬件引入的异常毛刺噪声。

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，通过快速傅里叶变换得到频谱信号。

5.一种基于双天线WiFi信号的人体呼吸监测装置，其特征在于，该装置包括：

CSI采集模块，用于使用两根天线采集由人体所处环境中的同一发射器发出的第一路CSI信号和第二路CSI信号；

信号处理模块，用于将第一路CSI信号和第二路CSI信号对应信道的子载波信号对应时刻进行相除，得到各信道子载波的复比值信号；对各子载波的复比值信号分别进行预处理，以去除环境引入的噪声和硬件引入的噪声；

子载波挑选模块，用于分别计算预处理后的各子载波的复比值信号的频谱信号；获取各子载波对应的频谱信号在呼吸频率范围内的最大值幅值，挑选所有最大值中的最大的对应的子载波；

呼吸频率识别模块，用于将挑选出的子载波最大值对应的频率点作为人体的呼吸频率。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，该人体呼吸监测装置还包括：显示模块，用于显示呼吸频率。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，该人体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。

8.如权利要求5至7任一项所述的装置，其特征在于，该人体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。