[发明专利]基于调频连续波雷达的体征数据处理方法及系统

权利要求书

1.一种基于调频连续波雷达的体征数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S100、采用调频连续波雷达对待测人体发射电磁波信号，以检测待测人体的胸壁机械运动信号，并接收返回的回波信号；

步骤S200、对所述回波信号进行采样，对采样后的回波信号使用多重信号分类算法进行处理，得到高分辨距离像，根据所述高分辨距离像提取呼吸信号和心跳信号；

步骤S300、根据所述呼吸信号和心跳信号确定待测人体的体征数据，所述体征数据包括呼吸率、实时呼吸率变异性、心率和实时心率变异性；

其中，所述步骤S200包括：

步骤S210、构造待测人体的观测信号，所述观测信号为待测人体的胸壁所在距离单元的线性调频信号；

步骤S220、确定多个观测信号中幅度最强信号的频率参数；

步骤S230、根据所述幅度最强信号的频率参数确定正交投影算子，采用正交投影算子对多个观测信号进行滤波处理，滤除幅度最强信号，得到多个新的观测信号；

步骤S240、对多个新的观测信号重复执行步骤S220和步骤S230数次，最终得到多个滤波后的观测信号，基于多个滤波后的观测信号确定频率与幅度的估计值；

步骤S250、根据频率与幅度的估计值鉴别出呼吸信号及呼吸信号的谐波；

步骤S260、根据鉴别出的呼吸信号及呼吸信号的谐波构建投影算子；

步骤S270、使用投影算子将呼吸信号及呼吸信号的谐波从胸壁运动信号中滤除掉，最终得到心跳信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于调频连续波雷达的体征数据处理方法，其特征在于，所述步骤S210包括：

步骤S211、对待测人体发射N帧电磁波信号，每帧电磁波信号包含M个线性调频信号，形成MN个线性调频信号；然后对接收到的回波信号进行采样，每个回波信号的采样数为K，构造一个MN×K的初始数据矩阵；

步骤S212、根据所述初始数据矩阵求得高分辨距离像，从所述高分辨距离像中找出胸壁所在的距离单元；

步骤S213、将胸壁所在距离单元的MN行线性调频信号重新排列，形成N×M的矩阵，从而构造出M个回波信号的数据结构，将M个回波信号的数据结构作为观测信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于调频连续波雷达的体征数据处理方法，其特征在于，步骤S212中，所述根据所述初始数据矩阵求得高分辨距离像，具体为：

通过对所述初始数据矩阵中的每帧线性调频信号使用多重信号分类算法进行处理，从而求得高分辨距离像。

4.根据权利要求3所述的一种基于调频连续波雷达的体征数据处理方法，其特征在于，所述步骤S300包括：根据所述呼吸信号确定呼吸率，并根据所述呼吸率提取实时呼吸率变异性；根据所述心跳信号确定心率，并根据所述心率提取实时心率变异性；将所述呼吸率、实时呼吸率变异性、心率和实时心率变异性作为待测人体的体征数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于调频连续波雷达的体征数据处理方法，其特征在于，所述观测信号通过对返回的回波信号进行多快拍采样得到。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的基于调频连续波雷达的体征数据处理方法的步骤。

7.一种基于调频连续波雷达的体征数据处理系统，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至5任一项所述的基于调频连续波雷达的体征数据处理方法。