[发明专利]一种无线场强呼吸检测方法、装置及呼吸检测仪

摘要

本发明提出了一种无线场强呼吸检测方法、装置及呼吸检测仪，从现有的802.11WiFi无线信号中提取信道状态信息CSI，并利用其来获得人在睡眠期间呼吸引起的无线信号上的微弱变化，从而达到跟踪检测人体呼吸状况的目的。本发明通过CSI提取步骤、数据校准步骤和呼吸速率检测步骤，利用现有的802.11a/g/n WiFi网络和移动终端，不需要专业的可穿戴的传感器，除了定制无线场强呼吸检测仪外，也可以作为一个软件安装到用户的移动终端中，还可以进对现有的可穿戴设备进行升级来实现。因此其能够被大规模的推广到家庭环境中，作为人们日常开展长期监测人体健康的应用型产品，具有很强的应用和商业价值。

主权项

一种无线场强呼吸检测方法，其特征在于，所述方法包括：CSI获取步骤：将接收到无线局域网信号的每个子载波上的CSI估计出来；对第n个无线局域网信号上测得的所有子载波的CSI进行如下平均操作：pn=1NSTΣk=1NST||Hn,k||2]]>其中，Hn,k表示从第n个无线局域网信号中提取的关于第k个子载波的频域CSI，NST是无线局域网信号使用的子载波数目，pn为第n个时刻的信道强度值；将所求得的信道强度值，按时间先后顺序放在一个长度为N的向量中，p＝[pn‑N+1,pn‑N+2,…,pn]T，N为每次的处理长度；数据校准步骤：利用Hample滤波器滤除CSI数据异常值：y＝Hample(t,p,DX,Threshold)其中，函数Hample(·)是Hample滤波器，长度为N的向量y是Hample滤波器处理后的数据，t、DX、Threshold是Hample滤波器的参数；再利用滑动平均滤波器来过滤掉不可能是呼吸速率信号的高频干扰信号，最后得到校准后CSI数据x，x是长度为N的向量；以及呼吸速率检测步骤：通过FFT换将校准后CSI数据x变换到频域X＝FFT(x)，找出具有最大频谱密度所对应的频率i^=argmaxi=1,2,...,N||Xi||2]]>上式中Xi为向量X的第i个分量，也就是频谱密度在第i个频率上的系数；最终，呼吸频率的估计由下式给出：Rb=60i^1NT]]>其中，T是无线局域网信号发送的时间周期。