雷达学报

作者：刘畅宇, 张浩, 耿芳琳, 白忠瑞, 王鹏, 李振锋, 杜利东, 陈贤祥, 方震

单位：1.中国科学院空天信息创新研究院 北京 100094；2.中国科学院大学电子电气与通信工程学院 北京 100049；3.中国医学科学院个性化呼吸慢病管理创新单元 北京 100094；4.上海交通大学电子信息与电气工程学院 上海 200030；

关键词：毫米波无线电, 无线传感, 心率监测, 非接触式传感, 调频连续波

基金：国家自然科学基金(62331025, U21A20447, 62071451)，国家重点研发计划项目(2021YFC3002204)，中国医学科学院医学科学创新基金(2019-I2M-5-019)

在无感雷达体征监测中，与连续波(CW)雷达相比，调频式雷达(如FMCW和UWB)能实现对目标与杂波在距离上的有效区分。通过距离傅里叶变换，可以从不同距离区间提取出准静态目标的心跳和呼吸信号，从而提高监测精度。在已有研究中被广泛使用的距离快速傅里叶变换(FFT)存在一些缺陷：首先，当受试者的呼吸幅度过大，胸腔反射面可能会跨越距离仓的边界，从而影响信号的完整性。其次，受试者的呼吸运动会对生理信号造成幅度上的调制，不利于体征信号的波形恢复。基于上述原因该文提出了基于距离抽头重构和动态解调的算法架构，针对上述两种情况，在仿真和实验中对算法性能进行了评估。仿真分析表明发生跨距离仓的信号经过所提出算法处理后，信噪比(SNR)提升了17±5 dB。此外，实验通过获取8名受试者的多普勒心跳图(DHD)信号，定量分析了DHD信号与心冲击图 (BCG)的一致性，DHD信号中心跳间隔相对于BCG信号的心跳间隔的均方根误差(RMSE)为21.58±13.26 ms (3.40%±2.08%)。

来源：2025年第1期

《雷达学报》期刊编辑部

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