不同领域下超宽带雷达探测呼吸心跳信号研究综述

TN95%TD77; 超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备.要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取被测人员的呼吸心跳信号,这对不同场景实现生命信息的判定、位置信息的获取、疾病的监测和预防以及保障人员安全具有至关重要的意义.为此,该文介绍了UWB雷达及分类、电磁散射机理和探测原理;分析了呼吸心跳信号的雷达回波模型构建现状;从时域、频域、时频域分析方法等角度梳理了现有呼吸心跳信号的提取方法;并从矿山救援、地震救援、医疗健康、穿墙探测等场景归纳了呼吸心...

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Published in雷达学报 Vol. 14; no. 1; pp. 204 - 228
Main Authors 郑学召, 丁文, 黄渊, 蔡国斌, 马扬, 刘盛铠, 周博
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 陕西西矿智通科技有限公司 西安 710086 01.02.2025
国家矿山救援西安研究中心 西安 710054%西安科技大学安全科学与工程学院 西安 710054
西安科技大学安全科学与工程学院 西安 710054
Subjects
超宽带(UWB)雷达回波
生命信息探测
Life information detection
Radar echo models
雷达回波模型
信号提取
Signal extraction
呼吸心跳信号
Respiratory and heartbeat signals
Ultra-WideBand(UWB)radar echoes
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Summary:TN95%TD77; 超宽带(UWB)雷达由于具有结构简单、发射功率低、穿透能力强、分辨能力高、传输速度快等诸多优势,逐渐成为多探测场景广泛应用的生命信息探测技术及装备.要完成生命信息的有效探测,关键是利用雷达回波信息处理技术从UWB雷达回波中提取被测人员的呼吸心跳信号,这对不同场景实现生命信息的判定、位置信息的获取、疾病的监测和预防以及保障人员安全具有至关重要的意义.为此,该文介绍了UWB雷达及分类、电磁散射机理和探测原理;分析了呼吸心跳信号的雷达回波模型构建现状;从时域、频域、时频域分析方法等角度梳理了现有呼吸心跳信号的提取方法;并从矿山救援、地震救援、医疗健康、穿墙探测等场景归纳了呼吸心跳信号提取的研究进展.总结了当前研究中存在的主要问题,展望了未来研究工作应重点关注的领域.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR24154