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一种基于脉冲相干雷达的心率检测方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-12-06 14:14:19
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 黄哲芬 | 2023-12-06 14:14:19
本发明涉及一种基于脉冲相干雷达的心率检测方法及系统,该方法包括以下步骤:步骤S1、通过脉冲相干雷达采集包含心率信息的胸腔起伏信号;步骤S2、采用非线性插值对获得的胸腔起伏信号进行信号增强;步骤S3、采用变分模态分解法对增强的胸腔起伏信号进行分离,提取心跳信息,求出心率;变分模态分解的参数设置采用优化算法自动获取。该方法及系统有利于提高心率检测的准确度和稳定性。
基于脉冲相干雷达的心率检测方法，包括以下步骤：通过脉冲相干雷达采集包含心率信息的胸腔起伏信号；采用非线性插值对获得的胸腔起伏信号进行信号增强；采用变分模态分解法对增强的胸腔起伏信号进行分离，提取心跳信息，求出心率；变分模态分解的参数设置采用优化算法自动获取。
心率监测是评估人体健康状况和生理负荷的重要指标之一。在健康状况评估、运动和健身指导、睡眠质量评估情绪管理和疾病管理等领域都具有重要应用。通过实时监测心率，我们能够更好地了解自身的健康状况，并采取相应的措施来维护和改善健康。雷达心率监测技术的基本原理是利用雷达设备向目标人体发送无线电波，接收并分析其反射信号，从中提取出心率信息。基于雷达的心率监测技术是一种非接触式监测方式，无需直接接触人体，相较于传统心率监测方式(如心电图或光学传感器)具有更高的便捷性和舒适性，可以实现长时间的监测，并且不受环境光照和干扰的影响，具备较强的适应性。由于通过脉冲相干雷达获取的人体目标反射信号存在多种信号成分，除心跳信号外还包含呼吸信号和身体微动等信号，其中心跳信号相对于其他信号非常微弱，因此需要通过高灵敏度的信号处理算法才能提取出准确的心率信息。
发明人：许志猛 李丹 陈良琴 陈志璋福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
基于脉冲相干雷达的心率检测方法及系统，该方法及系统基于非线性插值进行信号增强，并通过基于改进的鲸鱼优化算法的变分模态分解法进行心跳信号分离处理，实现了利用脉冲相干雷达进行准确的心率检测，解决了现有方法使用脉冲相干雷达采集心率所面临的准确度低和稳定性差的问题，可用于设计基于脉冲相干雷达的实时非接触式心率监测设备。因此，本发明具有很强的实用性和广阔的应用前景。
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