基于多普勒雷达的非接触式睡眠监测关键技术研究的任务书.docx

基于多普勒雷达的非接触式睡眠监测关键技术研究的任务书
任务书
题目：基于多普勒雷达的非接触式睡眠监测关键技术研究
一、研究背景与意义
随着人们生活水平的提高，对健康生活的需求越来越强烈。睡眠作为人类健康的重要组成部分，对于维持人体机能、保障生命健康具有至关重要的作用。如今，随着智能化和无线化技术的发展，越来越多的人们意识到睡眠监测的重要性，许多人开始使用各种睡眠监测设备来了解自己的睡眠状况，以调整睡眠习惯，提高睡眠质量。
多普勒雷达（DopplerRadar）技术在非接触式睡眠监测方面具有广泛的应用，可以通过无线电波反射和散射的方式，非接触地测量人体的呼吸和心跳信号，并对人体呼吸和心跳的相位、幅值进行分析，从而实现对睡眠的监测。该技术具有不需要人体直接接触监测仪器、可在长时间监测过程中连续检测多种睡眠特征、无损伤等特点，目前已经被广泛应用于睡眠监测和健康状况的评估。
虽然多普勒雷达技术在非接触式睡眠监测方面具有巨大的潜力和应用前景，但目前还存在着不少技术难题和亟待解决的问题，例如，如何消除环境噪声对睡眠信号的干扰、如何提高睡眠信号的采样精度、如何实现对睡眠信号的多维特征提取和分析等。
因此，本研究旨在围绕多普勒雷达技术在非接触式睡眠监测领域的关键技术展开系统研究，开展有针对性的实验研究和数值模拟分析，探索解决目前存在的技术问题，为推动非接触式睡眠监测技术的发展做出积极贡献。
二、研究内容和重点
本研究将重点围绕以下几个方面进行系统研究：
1.多普勒雷达技术在非接触式睡眠监测领域的原理和关键技术，对读取和处理信号的方法进行深入探讨，保证对人体睡眠信号的高质量采集和分析；
2.针对目前多普勒雷达非接触式睡眠监测技术所面临的技术问题，采取合理的方法解决技术难题；
3.基于所掌握的睡眠信号信息，实现对人的睡眠状况的评估，包括睡眠时间、睡眠深度、睡眠波动等指标；
4.分析实验数据，将多个信号分离开，准确分析睡眠特征和睡眠质量的各个方面
三、研究方法和技术路线
本研究是一个多学科交叉的研究，既需要理论研究，又需要实验研究和模拟分析。具体的研究方法和技术路线如下：
1.小波分析：小波分析是睡眠信号处理的重要方法之一，研究人员将通过小波变换对信号进行分析，探索睡眠信号的时频特性、波形特性等，具有使用方便、适用面广等特点；
2.信号处理：读取数据时，可能存在大量的环境噪声等干扰因素，这就需要对信号进行处理，从而能够得到目标信号，保证信号的清晰读取。在本研究中，采用数字滤波器和卡尔曼滤波器对信号进行处理；
3.实验研究：研究人员将开展实验，利用多普勒雷达设备读取人体睡眠信号，针对实验数据进行分析以探究多普勒雷达在非接触式睡眠监测方面的应用；
4.模拟仿真：通过对多普勒雷达系统进行仿真，评估不同睡眠状态下信号的特征和释放方式。
四、研究保障和预期成果
研究保障：本研究依托于*学院，可充分利用该学院多年来积累的研究资金、人员、实验室等资源。另外，研究者还将与国内外多个机构和高校建立联系，开展合作研究。预计研究周期为12个月，研究期限为2022年1月至2023年1月。
预期成果：研究人员将开展有实质性进展的研究工作，推动多普勒雷达技术在非接触式睡眠状态监测领域的应用。从而提高儿童、老年人睡眠监测的便捷性。预期完成核心论文3篇，获得国家自然科学基金和省级高校科技项目等资助。同时，还将开展多场学术讲座和线上研讨会，以促进相关领域的合作和互动。