[发明专利]匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法及系统

权利要求书

1.匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将雷达发射机配置为第一带宽，通过所述雷达发射机向多个目标人体所处的待测空间发射电磁波信号，雷达接收机接收各目标人体反射回来的第一回波信号；

步骤2、对所述第一回波信号进行处理，得到待测空间中各目标人体的位置信息，形成目标人体位置坐标数据集；

步骤3、将所述雷达发射机配置为第二带宽，分别根据待测空间中各目标人体的位置方向进行雷达波束形成，雷达接收机接收各目标人体反射回来的第二回波信号；

步骤4、首先对所述第二回波信号的距离维信息进行傅里叶变换，然后进行极大值搜索，通过提取极大值附近的数据，得到各目标人体的回波序列；

步骤5、通过滤波筛选的方式从回波序列中得到呼吸特征信号和心率特征信号，再分别对两种特征信号进行降噪和快速傅里叶变换，还原出呼吸和心跳运动信息，完成心率和呼吸的测量。

2.如权利要器1所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，所述第一带宽小于第二带宽。

3.如权利要求1所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，步骤2中，所述对第一回波信号进行处理包括：

分别对第一回波信号的距离维信息和角度维信息进行傅里叶变换，得到各目标人体的距离维数据和角度维数据；

根据各目标人体的距离维数据及角度维数据，得到待测空间中各目标人体的位置信息。

4.如权利要求1所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，所述步骤4得到各个目标人体的回波序列之后，还包括：对回波序列的相位信息进行处理，使其相位值介于[-π，π]之间。

5.如权利要求1所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，步骤5中，所述呼吸特征信号和心率特征信号利用带通滤波器得到，当带通滤波器的滤波参数设置为0.1-0.6Hz时得到呼吸特征信号，当带通滤波器的滤波参数设置为0.8-4Hz时得到心率特征信号。

6.如权利要求5所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量方法，其特征在于，所述带通滤波器为巴特沃斯带通滤波器。

7.匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量系统，其特征在于，包括：超宽带雷达、信号处理模块、波形提取模块以及波形分析模块；

所述超宽带雷达包括雷达发射机和雷达接收机，所述雷达发射机配置为第一带宽时，向多个目标人体所处的待测空间发射电磁波信号，雷达接收机接收各目标人体反射回来的第一回波信号；所述雷达发射机配置为第二带宽时，分别根据待测空间中各目标人体的位置方向进行雷达波束形成，雷达接收机接收各目标人体反射回来的第二回波信号；

所述信号处理模块用于对所述第一回波信号进行处理，得到待测空间中各目标人体的位置信息，形成目标人体位置坐标数据集；

所述波形提取模块首先对所述第二回波信号的距离维信息进行傅里叶变换，然后进行极大值搜索，通过提取极大值附近的数据，得到各目标人体的回波序列；

所述波形分析模块通过滤波筛选的方式从回波序列中得到呼吸特征信号和心率特征信号，再分别对两种特征信号进行降噪和快速傅里叶变换，还原出呼吸和心跳运动信息，完成心率和呼吸的测量。

8.如权利要求7所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量系统，其特征在于，所述第一带宽小于第二带宽。

9.如权利要求7所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量系统，其特征在于，所述信号处理模块具体用于：

分别对第一回波信号的距离维信息和角度维信息进行傅里叶变换，得到各目标人体的距离维数据和角度维数据；

根据各目标人体的距离维数据及角度维数据，得到待测空间中各目标人体的位置信息。

10.如权利要求7所述的匹配不同雷达带宽的多目标心率呼吸测量系统，其特征在于，所述信号提取模块得到各个目标人体的回波序列之后，还对回波序列的相位信息进行处理，使其相位值介于[-π，π]之间。