非接触生命参数检测系统自抖动干扰抑制技术

非接触生命参数检测是相对于常规的接触式检测而言的一种新技术，它利用微波束照射人体，其回波信号被人体生命活动引起的体表微动所调制，使得回波信号的某些参数(如频率、相位)发生改变，检测到这些变化就能从中提取出人体的生命参数(如呼吸或心跳)。非接触生命参数检测技术突破了现行的检测方法和技术，是近年来医学界，特别是军事医学界充分关注的重要课题，该技术可用于战时生命探测和伤员搜寻、大面积烧(炸)伤的伤员监护、核生化战争条件下的生命参数检测及心理测评等领域。同时，该技术也可用于地震、雪灾等情况下伤员的定位寻找等。 第四军医大学硕士学位论文 本课题组研制的非接触生命参数检测系统实际工作时，由于外围 环境的干扰（风、振动、移动等）可以导致检测系统产生抖动，这种抖 动信号的幅度大于人体的生命参数信号，甚至导致检测系统无法检测 出人体的生命参数信号。非接触生命参数检测系统由于抖动而产生的 干扰，相对于人体的生命参数信号（如呼吸、心跳）而言被称作检测 系统的自抖动干扰。因此，必须设法抑制由于外界作用而使非接触生 命参数检测系统产生的自抖动干扰，提高信噪比，检测出人体的生命 参数信号。 本课题根据实际中出现的上述问题，主要从事了以下工作：1、非 接触生命参数检测系统的原理性实验、野外实验及部分理论知识的整 理；2、自适应处理参考信号与原始信号相关性的研究；3、基于固定 步长和可变步长两类LMS自适应算法抑制非接触生命参数检测系统自 抖动干扰效果的研究；4、非接触生命参数检测系统自抖动于扰抑制系 统设计、软件研制和算法的优化。 在就读硕士研究生期间，本人从事以上工作取得的主要研究结果 有：l、积累了大量的不同条件下非接触生命参数检测系统的实验数据， 为检测系统的下一阶段研究打下良好的基础；2、提出了采用自适应处 理抑制非接触生命参数检测系统的自抖动干扰；3、提出了采用加速度 传感器检测非接触生命参数检测系统的自抖动干扰作为自适应处理的 参考信号：4、比较了固定步长和可变步长两类mS自适应算法的性能， 为自适应算法应用于本课题的研究提供参数设置依据；5、建立了非接 触生命参数检测系统自抖动和自抖动雷达回波信号之间的数学模型； 6、得出了非接触生命参数检测系统自抖动和自抖动雷达回波信号具有 相关性的结论；7、得出了非接触生命参数检测系统自抖动雷达回波和 第二 页 第四军医大学硕士学位论文 检测信号具有加性关系的结论；8、研制了非接触生命参数检测系统自 抖动干扰抑制软件。 本课题具有以下创新点：1、提出了采用自适应处理抑制非接触生 命参数检测系统的自抖动干扰；2、提出了采用加速度传感器检测非接 触生命参数检测系统的自抖动干扰作为自适应处理的参考信号；3、建 立了非接触生命参数检测系统自抖动和自抖动雷达回波信号之间的数 学模型。