[发明专利]一种稳健的毫米波雷达生命体征测量方法

权利要求书

1.一种毫米波雷达生命体征测量方法，其特征在于，该方法使用毫米波雷达测量心脏附近的胸腔皮肤起伏得到雷达原始回波信号，所述方法包括如下步骤

步骤1，对雷达原始回波信号进行处理，获得了被测人体目标的初始位置；

步骤2，以初始位置为中心，获取初始位置和周围临近单元的慢时间维信号；

步骤3，对所述临近单元的每个位置的相位信号进行低通滤波，获得每个位置呼吸信号，计算所述呼吸信号的自相关函数，在自相关函数上估计呼吸信号的周期以及呼吸信号的强度；即呼吸周期和呼吸周期强度；

步骤4，根据步骤3中的周期估计结果，如果第n个位置的呼吸周期不为零，将该呼吸周期换算成呼吸频率；并以此计算呼吸信号的信噪比；

步骤5，依据步骤3和步骤4的计算结果，如果第n个位置的呼吸周期不为零，评估第n个位置呼吸信号质量；

对所有评估了呼吸信号质量的各个位置，按呼吸信号质量QBreathn进行排序，将呼吸质量最好的位置处作为呼吸的测量点，并输出该位置的呼吸率作为最终呼吸测量值；

步骤6，对所述临近单元的每个位置的相位信号PHn进行带通滤波，进而获得心跳信号，计算心跳信号的自相关函数，在心跳自相关函数上估计心跳信号周期和心跳信号强度；即心跳周期和心跳周期强度；

步骤7，根据步骤6中的周期估计结果，如果第n个位置的心跳周期不等于0，则将心跳周期换算成心跳频率；计算心跳信号的信噪比；

步骤8，判断步骤6和步骤7的估计结果，如果第n个位置的心跳周期不等于0，则评估该点心跳信号质量；

对所有评估了心跳信号质量的各个位置，按心跳信号质量QHeartn进行排序，将心跳信号质量最好的位置作为心率的测量点，并输出该位置的心率作为最终心率测量值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1所述对雷达原始回波进行处理包括：对原始回波信号进行波束形成、距离-方位维傅里叶变换、去除空间静止杂波、对信号做相参积累或非相参积累、恒虚警检测。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括子步骤：

步骤2.1，确定所述临近单元，所述临近单元包含初始位置在内，共为N个位置，将第n个位置的慢时间信号矢量记为：

Sn＝[sn(1),sn(2),…sn(T*Fs)],

其中，n＝1,2,…N，Sn的信号长度为T*Fs，其中T为慢时间处理时间，Fs为慢时间采样率；

步骤2.2，按照时间顺序，对每一个Sn，提取相位信息并对相位信号进行解缠绕操作，结果记为PHn；

PHn＝unwrap(phase(Sn))；

其中，phase(·)表示求相位信号；unwrap(·)表示对相位信号解缠绕。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3包括子步骤：

步骤3.1，经过低通滤波后，呼吸信号表示为：

Breathn＝filter(PHn,LP)，

其中，filter(·)表示对信号进行滤波操作，LP是低通滤波器参数；

步骤3.2，对呼吸信号求自相关函数，获得呼吸信号自相关曲线ACF_Bn：

ACF_Bn＝autocorr(Breathn)，

其中，autocorr(·)为计算自相关函数；

步骤3.3，在自相关函数曲线ACF_Bn上估计呼吸信号的周期，即呼吸信号周期，而呼吸周期峰值点处的强度则代表了该呼吸周期的强度。