申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2022-10-28

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115736853B

主分类号：A61B5/0205

分类号：A61B5/0205;A61B5/00;G01S7/41;G01S7/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.03.24#实质审查的生效;2023.03.07#公开

摘要：本发明公开了一种抑制生物雷达干扰的生命体征提取方法、系统及存储介质，涉及雷达信号处理技术领域。其中，所述抑制生物雷达干扰的生命体征提取方法包括：对获取的若干个差拍信号进行检测，划分受干扰差拍信号与无干扰差拍信号；对受干扰差拍信号进行第一级谱分析，分离干扰信号并修复受干扰差拍信号，将修复后的受干扰差拍信号和无干扰差拍信号组成重构差拍信号集；对重构差拍信号集进行时频域转换，定位人体目标位置，根据目标位置的相位提取相位差；对所提取的相位差构造汉克尔矩阵并进行第二级谱分析，分离得到呼吸信号和心跳信号。相较于现有技术，本发明不需要定位差拍信号内干扰的准确位置，可减少抑制完干扰后的残余噪声。

主权项：1.一种抑制生物雷达干扰的生命体征提取方法，其特征在于，包括：对获取的若干个差拍信号进行检测，划分受干扰差拍信号与无干扰差拍信号；对受干扰差拍信号进行第一级谱分析，利用所述受干扰差拍信号与无干扰差拍信号的互相关，分离干扰信号并修复受干扰差拍信号，将修复后的受干扰差拍信号和所述无干扰差拍信号组成重构差拍信号集；所述第一级谱分析包括关于受干扰差拍信号的汉克尔矩阵的矩阵分解；对重构差拍信号集进行时频域转换，定位人体目标位置，根据目标位置的相位提取相位差；对所提取的相位差构造汉克尔矩阵并进行第二级谱分析，分离得到呼吸信号和心跳信号；所述第二级谱分析包括关于相位差的汉克尔矩阵的矩阵分解；其中，所述第一级谱分析包括关于受干扰差拍信号的汉克尔矩阵的矩阵分解，所述关于受干扰差拍信号的汉克尔矩阵的矩阵分解通过下述表达式表示： 其中，为受干扰差拍信号的汉克尔矩阵，pI为受干扰差拍信号的索引，取值范围为[0,P_I]，P_I为受干扰差拍信号的数目；U为左奇异向量；Λ是由奇异值组成的对角矩阵；V是右奇异向量；·T表示转置；L为所述受干扰差拍信号的汉克尔矩阵的行数；表示矩阵分解结果；以及，所述对所提取的相位差构造汉克尔矩阵并进行第二级谱分析，分离得到呼吸信号和心跳信号，包括：获取若干个相位差，将相位差记作Δphase[p]，p为相位差索引,取值范围为[1,P]，P表示获取的相位差数目；对Δphase[p]构造汉克尔矩阵H_Δphase，所述汉克尔矩阵H_Δphase表达式如下： 其中L为H_Δphase的行数，1LP，K为H_Δphase的列数，K＝P-L+1；对H_Δphase进行矩阵分解，将矩阵分解结果记作H_ΔphaseDi，i取值范围为[1，L]；对H_ΔphaseDi进行对角平均得到h_ΔphaseDi[p]，其表达式为： 对h_ΔphaseDi[p]进行时频域变换，得到频域数据h_ΔphaseD_FTi[p]；计算呼吸的能量比Erespiration[i]，其表达式为： 其中，frespiration为呼吸频率，fs为采样频率；选择能量比最大的呼吸分量的索引respiration_index,所述呼吸分量的索引respiration_index表达式为：resporation_index＝argmaxiErespiration[i]；计算心跳的能量比Eheartbeat[i]，其表达式为： 其中，fheartbeat为心跳频率；选择能量比最大的心跳分量的索引heartbeat_index,所述心跳分量的索引heartbeat_index表达式为：heartbeat_index＝argmaxiEheartbeat[i]；分别根据能量比最大的呼吸分量的索引respiration_index及心跳分量的索引heartheatindex，分别输出呼吸信号yrespiration[p]和心跳信号yheartbeat[p]；其中，所述呼吸信号yrespiration[p]表达式为：yrespiration[p]＝h_ΔphaseDrespiration_index[p]，所述心跳信号yheartbeat[p]表达式为：yheartbeat[p]＝h_ΔphaseDheartbeat_index[p]。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 抑制生物雷达干扰的生命体征提取方法、系统及存储介质

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