一种非接触式生理信号检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106264502A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610891027.3(22)申请日2016.10.13(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区(72)发明人陈龙杨希宁胡华程知群樊凌雁马学条(74)专利代理机构北京中政联科专利代理事务所(普通合伙)11489代理人吴建锋(51)Int.Cl.A61B5/0205(2006.01)A61B5/02(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图6页(54)发明名称一种非接触式生理信号检测方法(57)摘要本发明公开一种非接触式生理信号检测方法，包括以下步骤：通过多普勒雷达传感器向人体胸腔发射连续波雷达信号；将回波信号和发射震荡频率信号进行混频处理并检波后获取反应人体呼吸和心跳变化的低频信号；对多普勒雷达传感器输出端进行阻抗匹配并滤除低频信号中的直流分量；将经步骤S3处理后的信号进行信号放大；通过0.1Hz-10Hz的带通滤波器对其输入信号进行滤波处理；采用数字滤波技术将经步骤S5处理后的信号进行频率滤波从而获取呼吸信号和心跳信号。采用本发明的技术方案，通过将通用多普勒雷达传感器工作在连续波模式，并采用多级滤波方法，从而实现非接触检测人体生理信号，避免传统接触式检测设备带给患者的束缚和不舒适感。CN106264502ACN106264502A权利要求书1/2页1.一种非接触式生理信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：通过多普勒雷达传感器向人体胸腔发射连续波雷达信号；步骤S2：将回波信号和发射震荡频率信号进行混频处理并检波后获取反应人体呼吸和心跳变化的低频信号；步骤S3：对多普勒雷达传感器输出端进行阻抗匹配并滤除低频信号中的直流分量；步骤S4：将经步骤S3处理后的信号进行信号放大；步骤S5：通过0.1Hz-10Hz的带通滤波器对其输入信号进行滤波处理；步骤S6：采用数字滤波技术将经步骤S5处理后的信号进行频率滤波从而获取呼吸信号和心跳信号。2.根据权利要求1所述非接触式生理信号检测方法，其特征在于，还包括将所获取的呼吸信号和心跳信号发送到服务器的步骤。3.根据权利要求1所述非接触式生理信号检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过四阶巴特沃斯低通滤波器和二阶巴特沃斯高通滤波器实现带通滤波器。4.根据权利要求1所述非接触式生理信号检测方法，其特征在于，所述步骤S6中，采用FIR滤波器、IIR滤波器或者零相位IIR滤波器中的任一种实现呼吸信号和心跳信号的分离。5.根据权利要求4所述非接触式生理信号检测方法，其特征在于，零相位IIR滤波器的实现步骤如下：步骤S61：根据呼吸信号和心跳信号的特征分别设计呼吸信号IIR滤波器和心跳信号IIR滤波器；步骤S62：将输入信号进行信号采样存储为数字信号序列；步骤S63：将该数字信号序列分别输入到呼吸信号IIR滤波器和心跳信号IIR滤波器进行第一次滤波处理；步骤S64：将经上述第一次滤波处理输出的信号执行第一次时域翻转；步骤S65：将步骤S64输出信号再次输入到呼吸信号IIR滤波器和心跳信号IIR滤波器进行第二次滤波处理；步骤S66：将经上述第二次滤波处理输出的信号执行第二次时域翻转，从而得到滤波后的呼吸信号和心跳信号；步骤S67：对滤波后的呼吸信号和心跳信号进行FFT变换后分别求出频谱从而实现呼吸信号和心跳信号的分离。6.根据权利要求1所述非接触式生理信号检测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多普勒雷达传感器采用工作频段为10.525GHz的微波多普勒雷达探测器探头传感器HB100模块。7.根据权利要求1所述的非接触式生理信号检测方法，其特征在于，在步骤S3中，采用通带频率为0.1Hz-150Hz的无源RC滤波器滤除低频信号中的直流分量。8.根据权利要求1所述的非接触式生理信号检测方法，其特征在于，在步骤S3中，采用电压跟随器对多普勒雷达传感器输出端进行阻抗匹配。9.根据权利要求1所述的非接触式生理信号检测方法，其特征在于，在步骤S6中采用的数字滤波器通过程序实现。10.根据权利要求2所述的非接触式生理信号检测方法，其特征在于，通过无线通讯模2CN106264502A权利要求书2/2页块以无线的方式将获取人体呼吸信号和心跳信号发送到服务器。3CN106264502A说明书1/16页一种非接触式生理信号检测方法技术领域[0001]本发明涉及生理信号检测领域，尤其涉及一种非接触式生理信号检测方法。背景技术[0002]生理参数(如呼吸、心跳信号等)是现代化医疗检测中一项重要的指标，生理参数的监测可为医生进行诊断和治疗提供可靠依据。接触式检测技术是目前生理监测设备较为普遍的使用方法，主要利用穿戴式传感器或粘贴式