[发明专利]基于分布式雷达的非接触式大脑认知负荷客观检测方法

权利要求书

1.一种基于分布式雷达的非接触式大脑认知负荷客观检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

S1、将分布式雷达对准人体胸腔，分别采集静坐及执行认知任务期间的多通道雷达回波信号；

S2、从多通道雷达回波信号中获取呼吸信号信噪比最高的通道，再通过滤波获取呼吸信号；

S3、从所得呼吸信号中提取时域特征和频域特征，去除个体差异；

S4、基于去除差异后的时域特征和频域特征，进行特征选择，建立支持向量机模型对大脑认知负荷水平进行检测。

2.根据权利要求1所述的基于分布式雷达的非接触式大脑认知负荷客观检测方法，其特征在于，所述步骤S1中将分布式雷达对准人体胸腔，分别采集静坐及执行认知任务期间的多通道雷达回波信号的过程如下：

S101、使用包括P个雷达探头的分布式雷达，P个雷达探头分别进行分频处理，在测试者周围分布成扇形，分别采集测试者静坐状态、执行低负荷认知任务状态和执行高负荷认知任务状态下的雷达回波信号，其中，静坐状态作为基线状态，执行低负荷认知任务状态的标签设为-1，执行高负荷认知任务状态的标签设为+1，用于后续分类使用；

S102、使用MCU处理器的多位高精度ADC进行多通道同步采集，得到多通道雷达回波信号；

S103、使用WiFi技术将所述多通道雷达回波数据无线传输到云端。

3.根据权利要求1所述的基于分布式雷达的非接触式大脑认知负荷客观检测方法，其特征在于，所述步骤S2中从多通道雷达回波信号中获取呼吸信号信噪比最高的通道，再通过滤波获取呼吸信号的过程如下：

S201、对多通道雷达回波信号分别进行低通滤波；

S202、对低通滤波后各通道雷达回波信号分别进行I/Q信号校准，再使用扩展DACM算法进行反正切解调，得到各通道的解调信号；

S203、对所得各通道解调信号去除基线漂移，再计算自相关系数，根据阈值剔除自相关系数低于阈值的通道；

S204、基于信噪比最大原则，从剩余通道中选取呼吸信号信噪比最高的通道信号，作为最终输出信号，信噪比计算公式如下：

SNR＝10log(|X_is|²/E(|X_in|²)) 公式(1)

其中，X_is和X_in分别表示第i个通道的呼吸信号及噪声在频域中的幅值，SNR为通道中呼吸信号信噪比；

S205、对上述最终输出信号进行带通滤波，获取呼吸信号。