[发明专利]基于毫米波雷达的健康监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于采集待检测的人体信息，根据所述人体信息获取因人体距离产生的调制脉冲相位变化信号；

信号处理模块，用于采用小波转换法根据所述调制脉冲相位变化信号分离并重构呼吸信号、心跳信号以及体动信号，以确定人体的健康指标，将所述健康指标与预设值进行对比分析，确定提示信息；其中，所述健康指标包括：心肺谐振指标、心率变异性、呼吸变异性；

指标提醒模块，用于显示所述提示信息；

其中，所述采用小波转换法根据所述调制脉冲相位变化信号分离并重构呼吸信号、心跳信号以及体动信号，包括：

其分离过程为：

φ_l+1,…2m(t)＝∑h(n)φ_l,m(t-nk) (1)

φ_l+1,…2m+1(t)＝∑g(n)φ_l,m(t-nk) (2)

其中，式(1)和(2)表示信号分解过程，h(n)和g(n)分别表示分解过程中的低通滤波器和高通滤波器；l表示分解的层数，m表示在相应的层所对应的节点位置；式(3)表示信号分解的逆过程，用于将分解后的信号根据相应的频率范围进行重构。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述采用小波转换法根据所述调制脉冲相位变化信号分离并重构呼吸信号、心跳信号以及体动信号，还包括：对分离出的心跳信号进行处理；

所述对分离出的心跳信号进行处理，包括：

将得到的心跳信号HR(t)沿着时间轴移动一段间隔t_d得到平移后的心率信号HR(t+t_d)；

利用自相关算法计算平移前后心率波形的自相关系数：

通过调整平移时间间隔t_d得到多个自相关系数直到时间间隔覆盖整个时间轴。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，还包括：

预处理模块，用于根据用户的健康状态对提示信息进行处理；其中，所述健康状态包括：睡眠、感染、突发疾病、心里健康、死亡。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述信号采集模块，包括：

毫米波调频连续波雷达，多个发射天线以及多个接收天线，所述毫米波调频连续波雷达一端与所述发射天线连接，其另一端与所述接收天线连接；

所述毫米波调频连续波雷达用于产生调制脉冲并采用调频方式调制为第一毫米波雷达信号；

所述发射天线用于将所述第一毫米波雷达信号发射至人体；

所述接收天线用于接收所述第一毫米波雷达信号被人体反射后投射到所述调频连续波毫米波雷的第二毫米波雷达信号。

5.根据权利要求4所述的基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述信号采集模块还包括：

功率放大器、前置放大器、解调器以及模数转换器；

所述功率放大器一端与所述毫米波调频连续波雷达连接，其另一端与所述发射天线连接，用于放大第一毫米波雷达信号；

所述前置放大器一端与所述接收天线连接，其另一端与所述解调器一端连接，所述解调器另一端分别与所述毫米波调频连续波雷达、模数转换器连接；

所述前置放大器用于对第二毫米波雷达信号进行降噪放大；

所述解调器用于对第一毫米波雷达信号、第二毫米波雷达信号进行解调，得到因人体距离产生的调制脉冲相位变化信号；

所述模数转换器用于对解调后的因人体距离产生的调制脉冲相位变化信号进行模数转换。

6.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述信号处理模块，包括：

信号处理单元，用于根据模数转换后的因人体距离产生的调制脉冲相位变化信号获取人体距离随时间变化的曲线；

体征信号检测单元，用于采用小波转换法对所述曲线进行分解，分离出呼吸信号、心跳信号以及体动信号。