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专利号: 2020107694606
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于毫米波雷达的体征无接触式智能监测系统,其特征在于,包括毫米波雷达前端模块、信号处理模块、通讯接口模块、上位机、后台服务器和移动终端,其中,所述毫米波雷达前端模块发射和接收毫米波雷达信号,与所述信号处理模块相连接;

所述信号处理模块,与通讯接口模块相连接,将抽样量化后的回波信号进行分析,得到其被测人员的生命体征数据,包括呼吸和心跳的频率参数,将处理后的信息结果通过通讯接口模块传输至上位机;所述上位机将接收的生命体征数据与预设数据进行对比,将其数据和对比结果上传至后台服务器,若对比结果异常,则发出警报给移动终端,当对比结果超出预设最高值时,进行自动报警。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述毫米波雷达前端模块包括毫米波发射模块和毫米波接收模块;

所述毫米波发射模块利用锁相环合成线性调频信号,该线性调频信号在发射的同时与所述毫米波接收模块接收到的回波信号进行混频,得到差频信号,再将差频信号进行放大滤波,得到一个中频信号,最后再由模数转换器将其抽样量化后得到一个数字信号,发送给信号处理模块进行处理。

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述毫米波发射模块包括依次连接的斜波振荡器、信号合成器、倍频器和功率放大器,所述毫米波接收模块包括依次连接的低噪放大器、混频器、中频收集器和模数转换器;其中,所述斜波振荡器产生连续信号,通过信号合成器产生20GHz的信号,再通过倍频器产生两路77GHz毫米波雷达信号,一路经功率放大器放大后由毫米波发射模块的天线阵列发射出去,一路到达混频器,与毫米波接收模块接收到的经低噪放大器放大后的反射信号进行混频,再经过中频收集器的放大和滤波产生一个可由模数转换器采样收集的差频信号,模数转换器生成数字信号,送至信号处理模块进行处理。

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括数字前端和模数转换缓冲器,数字前端与模数转换器和模数转换缓冲器分别连接,模数转换缓冲器还与信号处理模块连接。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信号处理模块包括依次连接的傅里叶变换单元、呼吸心跳频率参数捕获单元和参数分析单元;

所述傅里叶变换单元,对毫米波雷达前端模块传送的回波信号进行去均值化的预处理,消除干扰,将预处理后的回波信号进行多次傅里叶变换;

所述呼吸心跳频率参数捕获单元,对进行傅里叶变换后的图谱中的相位点进行检测、筛选、捕获,得到呼吸和心跳频率参数;

所述参数分析单元,对呼吸和心跳频率参数进行分析。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述通讯接口模块包括RS485总线,将信号处理模块输出的信息传输至上位机。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述上位机包括上位通讯单元、数据处理单元和报警单元;

所述上位通讯单元,接收通讯接口模块发送的生命体征数据,并将其上传至后台服务器;

所述数据处理单元,将接收到的生命体征数据与预设数据进行比对,并进行危险等级划分,若超出预设范围,触发报警单元;

所述报警单元,在异常时发出警报;超出预设最高值时,进行自动报警,若无异常时,则显示被测生命体征数据。

8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述移动终端包括健康状况查询单元、健康报警单元和移动通讯单元。

所述健康状况查询单元,从后台服务器下载被监护人员健康状况及生命体征数据,并显示与预设数据对比结果;

所述健康报警单元,当上位机发出警报时,在移动终端也发出警告;

所述移动通讯单元,与上位机通讯,通过移动通讯单元亦可进行报警。