文档名：非接触式生命体征检测装置的设计
摘要：为解决临床医学、急救或居家养老等应用场景中无法直接使用传统穿戴式监测仪器实时监测人体生命体征的问题,设计了一种基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测装置,该装置通过STM32F429IGT6控制器从多普勒雷达检测的信号中实时提取人体呼吸和心跳信号.其硬件主要由微控制器、多普勒雷达传感器信号放大电路、滤波器、电平抬升电路等部分组成,系统通过IIR带通滤波实现呼吸和心跳信号分离与提取,使用FFT对分离的呼吸和心跳信号进行实时频谱分析,计算并显示呼吸和心跳次数.实验测试结果表明,该装置能有效实时检测人体的呼吸和心跳次数,实现2m范围内的非接触式人体生命体征检测,心跳次数最大均值误差为9.14%,呼吸次数最大均值误差为4.7%.
Abstract：Inordertosolvetheproblemofnotbeingabletodirectusetraditionalwearablemonitoringinstrumentstomonitorhumanvitalsignsinrealtimeinclinicalmedicine,emergencyorhomecareapplications,anon-contactvitalsigndetectiondevicebasedonDopplerradarisdesigned,whichextractshumanrespiratoryandheartbeatsignalsfromthesignalsdetectedbyDopplerradarinrealtimethroughtheSTM32F429IGT6controller.Thehardwaremainlyconsistsofmicrocontroller,Dopplerradarsensorsignalamplificationcircuit,filte-ringcircuit,levelboostingcircuit,etc.ThesystemachievestheseparationandextractionofrespirationandheartbeatsignalsthroughIIRbandpassfiltering,andusesFFTtoperformreal-timespectrumanalysisontheseparatedrespirationandheartbeatsignalstocalculateanddisplaytherespirationandheartbeatcounts.Thetestresultsshowthatthedevicecaneffectivelydetectthehumanbreathingandheartbeatcountsinrealtime,andrealizethenon-contacthumanvitalsigndetectionwithin2meters,withthemaximummeanerrorof9.14%fortheheartbeatcountand4.7%forthebreathingcount.
作者：庄超活 陈军波 陈心浩 Author：ZHUANGChaohuo CHENJunbo CHENXinhao
作者单位：中南民族大学生物医学工程学院,认知科学国家民委重点实验室,湖北武汉430074中南民族大学生物医学工程学院,认知科学国家民委重点实验室,湖北武汉430074;医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室,湖北武汉430074
刊名：传感技术学报
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(1)
分类号：TN958.95
关键词：生命体征检测 非接触 多普勒雷达 信号分离
Keywords：vitalsignsdetection non-contact dopplerradarsensor signalseparation
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：国家自然科学基金，中央高校基本科研业务费专项资金资助项目非接触式生命体征检测装置的设计[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(1)庄超活 陈军波 陈心浩为解决临床医学、急救或居家养老等应用场景中无法直接使用传统穿戴式监测仪器实时监测人体生命体征的问题,设计了一种基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测装置,该装置通过STM32F429IGT6控制器从多普勒雷达检测的信号...参考文献和引证文献
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