一种基于FMCW雷达的非接触式心率监测装置、计算机设备和存储介质的制作方法

本发明涉及生命体征监测领域，特别涉及一种基于fmcw雷达的非接触式心率监测装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、传统的医疗设备中，心跳速率和心脏活动是经由心电图(ecg)或者光体积变化描记图法(ppg)来检测的。然而两者都需要安装一个或几个自粘电极或传感器移植到人体皮肤上的。如果长期使用粘合剂传感器、电极、导线和胸带来实现的心肺活动的监测，可能会导致不适和约束患者。此外，患者对被监测的认识甚至可以影响测量结果。此外，这些传感器可能对皮肤敏感的人(如新生儿或烧伤患者)造成皮肤损伤、感染或不良反应。还有一个成本因素，因为监测引线和电极应该只能一次性使用，需要处理。因此，使用非接触式方法测量心率是可取的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于fmcw雷达的非接触式心率监测装置、计算机设备和存储介质。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于fmcw雷达的非接触式心率监测装置，所述装置包括：

3、信号采集及获取模块，用于从雷达回波信号中提取生命体征信号，流程如下：首先捕获包含生命体征的回波信号，将回波信号经过傅里叶变换和目标对应距离门选择后得到正交i/q信号，再对i/q信号去直流和反正切相位解调，提取生命体征信号；

4、信号处理模块，用于对生命体征信号做奇异值分解，去除噪声和干扰；再对去噪后的生命体征信号进行互补集合经验模态分解，得到心跳信号；

5、心率异常处理模块，用于心率计算及异常处理，流程如下：首先对心跳信号补零加窗，计算信号频谱，并以最大峰值处对应的频率作为心率结果，并在心率结果出现异常时报警。本发明能够实时监测心率，并提供异常报警功能。

6、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统每一个模块的功能。

7、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述系统每一个模块的功能。

8、本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)利用fmcw雷达实现心率非接触监测，与传统接触式设备相比更加方便，更加舒适；2)可实时获取心率，便于长期监测；3)提供异常信息报警功能，在心率异常时进行报警并能明确异常情况，对医疗资源进行了平衡使用，有效降低医护工作者的压力；4)系统简单有效，性能可靠，便于实施。

9、下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

技术特征：

1.非接触式心率监测装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的非接触式心率监测装置，其特征在于，所述信号采集及获取模块包括：

3.根据权利要求1或2所述的非接触式心率监测装置中的信号采集与获取方法，其特征在于，具体过程包括：

4.根据权利要求1所述的非接触式心率监测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：

5.根据权利要求1或4所述的非接触式心率监测装置中的信号处理方法，其特征在于，去噪单元具体过程包括：

6.根据权利要求1或4所述的非接触式心率监测装置中的信号处理方法，其特征在于，分解单元具体过程包括：

7.根据权利要求1所述的非接触式心率监测装置，其特征在于，所述心率异常处理模块包括：

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述系统模块的功能。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述系统模块的功能。

技术总结
本发明公开了一种基于FMCW雷达的非接触式心率监测装置、计算机设备和存储介质。装置包括信号采集及获取模块，用于从雷达回波信号中提取生命体征信号，流程如下：首先捕获包含生命体征的回波信号，将回波信号经过傅里叶变换和目标对应距离门选择后得到正交I/Q信号，再对I/Q信号去直流和反正切相位解调，提取生命体征信号；信号处理模块，用于对生命体征信号做奇异值分解，去除噪声和干扰；再对去噪后的生命体征信号进行互补集合经验模态(CEEMD)分解，得到心跳信号；心率异常报警模块，用于心率计算及异常处理，流程如下：首先对心跳信号补零加窗，计算信号频谱，并以最大峰值处对应的频率作为心率结果，并在心率结果出现异常时进行报警。本发明能够实时监测心率，并提供异常报警功能。

技术研发人员：邓飞,杨轩
受保护的技术使用者：南京泓鼎感知技术有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15