非接觸測(cè)量心跳

1、非接觸 非接觸測(cè)量心跳 量心跳1 引言 引言心率是臨床檢測(cè)生命參數(shù)的重要指標(biāo)，現(xiàn)行的方法主要采用接觸式檢測(cè)技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的接觸式檢測(cè)是指利用電極或傳感器直接或間接地接觸人體，達(dá)到檢測(cè)醫(yī)學(xué)信息的目的，它可分為對(duì)人體固有信息的檢測(cè)(如血壓、心率測(cè)量等)和借助外能量的信息檢測(cè)(如X射線、B超檢測(cè)等)，檢測(cè)過程中對(duì)人體有一定的約束。非接觸式檢測(cè)是指借助于外來能量(探測(cè)媒介)，不接觸人體，而且隔一定的距離，隔一定的介質(zhì)，通過檢測(cè)人體生理活動(dòng)所

2、引起的各種微動(dòng)，進(jìn)而獲取各類生理信息。非接觸式生命檢測(cè)技術(shù)，按照采用的媒質(zhì)可以分為：紅外檢測(cè)技術(shù)、激光檢測(cè)技術(shù)、微波檢測(cè)技術(shù)和聲波檢測(cè)技術(shù)。微波檢測(cè)技術(shù)也即雷達(dá)式非接觸生命檢測(cè)技術(shù)，是以電磁波為媒質(zhì)，采用雷達(dá)檢測(cè)人體生理活動(dòng)所引起的身體顫動(dòng)，從而獲得重要的生命參數(shù)的一種非接觸式生命參數(shù)探測(cè)方法。電磁波照射人體時(shí)，會(huì)反射包含人體一些生理特征的信息，利用人體微動(dòng)與回波幅度和相位之間的關(guān)系，可以從人體表面微動(dòng)引起的回波信號(hào)變化中提取出重要的人

3、體生命參數(shù)。本文介紹采用微波作為探測(cè)媒介，以心跳作為研究信號(hào)，對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)中的人體生命參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)原理為:雷達(dá)發(fā)射的電磁波穿透介質(zhì)照射到人體時(shí)，產(chǎn)生反射信號(hào)，該信號(hào)是反映人體生理特征的調(diào)制信號(hào)，雷達(dá)天線接收到回波信號(hào)后，經(jīng)混頻后就可以得到輸出信號(hào)。再通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和基帶數(shù)字信號(hào)處理，得到人體心跳等生命特征信號(hào)。sd(t)=Bcosφz+Ccos(ωdt+φ)式中第一項(xiàng)為固定目標(biāo)的雜波成分(直流分量)，第二項(xiàng)為與呼吸、心跳直接相關(guān)的

4、多普勒頻移成分，是檢測(cè)所需的有用信息，該信號(hào)經(jīng)放大、預(yù)處理，通過濾波器在頻域上將呼吸、心跳信號(hào)分開，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，送到PC機(jī)進(jìn)行處理、顯示。由于心跳活動(dòng)所引起的人體微動(dòng)非常弱，所以探測(cè)信號(hào)頻率越高，檢測(cè)微動(dòng)的靈敏度越高，但過高的頻率，其穿透介質(zhì)能力下降，且增加硬件難度。在考慮靈敏度和醫(yī)學(xué)安全性方面的因素下，選用電磁波為探測(cè)媒介，選毫米波頻段、低功率(毫瓦級(jí))線性連續(xù)波(CW)為探測(cè)信號(hào)。信息的提取是通過人體散射信號(hào)的頻率、相位微小變

5、化來獲取的，這就要求毫米波振蕩器具有很高的穩(wěn)定性和低噪聲。環(huán)行器主要完成收發(fā)隔離的作用，它一方面將振蕩器送來的發(fā)射信號(hào)送到天線上，另一方面將天線接受到的目標(biāo)散射信號(hào)送至混頻器。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的相關(guān)混頻，防止和減少發(fā)射源的噪聲進(jìn)入接收混頻器，必須有良好的收發(fā)隔離，一般要求環(huán)行器的隔離度達(dá)20dB以上。天線是發(fā)送、接受信號(hào)的重要器件，除要求有較高的增益外，還要求其波束寬度窄，低副瓣，以減少非需目標(biāo)的散射，降低雜波，利于后續(xù)處理?；祛l器是實(shí)現(xiàn)