非接触生命探测系统中干扰抑制技术的研究

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1、第四军医大学硕士学位论文缩略语表缩略语英文全称中文全称A巾AnalogDigitalConvert模拟数字转换DADigitalAnalogConven数字模拟转换sARspecificAbsorptionRate比吸收率FMFrequ即cyModulaIion调频CWContinuousW打e连续波FFTFastFo埘erTransfo肌AlgoritllⅡl快速傅立叶变换EcGElectrocardiogmph心电图LMsk船tMe孔Square最小均方法FssLMsFixedStep—sizeLeastMeanSquare固定步长最小均方法VSSLMSV盯i

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3、士研究生：张杨导师：王健琪教授第四军医大学生物医学工程系电子学教研室，西安710032中文摘要雷达式生命探测仪是采用雷达技术和生物医学工程技术非接触、远距离穿透障碍物和掩体探测人体的呼吸、体动等生命信息，并判断是否有生命存在的一种仪器，该仪器对被测量对象无约束，无需任何接触性电极、传感器、电缆等的连接。其工作原理是：微波束穿透障碍物直接照射到一定距离外的人体，其回波信号被人体生命活动引起的体表微动所调制，从人体表面反射的载有人体动信息的回波被探测仪接收后，再通过信号预处理器，提取出生命参数，并加以显示、分析。在军事上，生命探测仪能够完成城市作战、敌后侦察、伏击捕俘

4、、反恐怖行动等作战侦察任务。还可用于公安、武警的反恐斗争，安全保卫和监控，它能有效隔墙探测罪犯的呼吸、体动，并确定罪犯的位置，以有效地实施打击。在民用方面，生命探测仪可用于地震、塌方等灾害情况下被掩埋幸存者的寻找。该技术可方便地用于家庭监护、心理测评。可对恶性传染病人进行非接触式监护(如sARs病人等)，用于传染病房，减少交叉传染。第2页第四军医大学硕士学位论文本研究来源于军队“十五”指令课题(01L074)，课题组现已研制出sT-2000型伤员探测仪(军用)、警视一I型探人雷达(警用)等生命探测系统。前期研究表明有效地抑制周围动目标的干扰是非常关键的研究工作。由

5、于实际探测中检测到的信号成分十分复杂，不仅包括人体的生命参数(呼吸、体动)信号，而且还含有各种干扰：墙面的强反射干扰信号、操作人员的呼吸干扰信号、周围环境中动目标的干扰信号、系统自身的噪声干扰、云台转动引入的干扰信号，这些干扰造成了对探测结果的影响甚至造成智能判别结果的错误。因此，本研究的主要任务是：对生命探测中各种干扰信号的抑制进行研究，提高生命探测仪探测的判断准确性。基于以上问题，本研究进行了以下几方面的工作：1．针对不同干扰建立了不同的双天线生命探测系统实验平台；2．设计了双天线生命探测系统的软件，并采集了大量的实验数据；3．完成了基于双天线的操作人员呼吸信

6、号干扰抑制技术的算法研究；4．完成了基于双天线的环境动目标干扰抑制技术的算法研究；5．完成了云台转动引入干扰的抑制的初步研究。在研究期间，选用穿透能力强的c波段连续波雷达和x波段连续波雷达作为主探测雷达，选用不具穿透能力的Ka波段毫米波雷达作为辅助探测雷达，两路信号经信号预处理器进行放大、滤波等调理后，再经A／D转换送至计算机。将采集到的两路生命参数信号，进行时、频域的特征分析及相关性分析，根据分析结果选取有效的信号处理方法，最终形成基于双天线的针对各种干扰的抑制算法。取得的主要研究结果有：1、完成了基于双点频、双天线生命探测系统实验平台的搭建，完成实验设计并进行

7、大量实验数据的采集；2、第3页第四军医大学硕士学位论文提出了时域线性累加的干扰抑制算法和基于自适应干扰抵消技术的干扰抑制算法；3、采用互相关技术进行了环境动目标干扰信号的抑制研究；4、进行了云台转动引入干扰抑制的初步研究。本课题具有以下创新点：1、建立了双点频、双天线系统来进行生命探测中各种干扰抑制。2、提出了基于双点频、双天线系统的时域线性累加的干扰抑制算法和基于自适应干扰抵消技术的干扰抑制算法。关键词：双点频；双天线；相关系数；互相关：线性累加；自适应干扰抵消第4页第四军医大学硕士学位论文ResearchforcontrollingmethodsofiⅡter

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