基于c8051f双单片机的雷达式生命探测仪后端系统的研制

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1、第四军医大学硕士学位论文基于C8051F双单片机的雷达式生命探测仪后端系统的研制姓名：文汀申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：王健琪20070501独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相

2、关责任。论文作者签名：日期：保护知识产权声明本人完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属第四军医大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为第四军医大学。学校可以公布论文的全部或部分内容（含电子版，保密内容除外），可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文。学校有权允许论文被查阅和借阅，并在校园网上提供论文内容的浏览和下载服务。论文作者签名：导师签名：日期：第四军医大学硕士学位论文基于C8051F双单片机的雷达式生命探测仪后端系统的研制硕士研究生：文汀导师：王健琪

3、教授第四军医大学生物医学工程系，西安710032中文摘要雷达式生命探测是指在不接触人体的情况下，利用雷达发射的电磁波照射人体，雷达回波信号可被人体生命活动引起的体表微动所调制，从而携带了人体的生命信息。采用一定的硬件电路和信号处理算法，就可以检测出呼吸、心率等人体生命参数。本课题组前期研制的雷达式生命探测仪是基于PC机为中心处理和控制单元，采用USB接口进行数据采集和接收，用计算机进行信号分析、处理以及显示输出。这种系统在实用中所存在的主要问题是体积较大，重量较重，不便于携带。为了弥补其不足，本课题组提出了用液晶显示器作为显示输出设备，用

4、DSP+MCU+A/D芯片模式取代PC+A/D采集卡模式的方案，以减小系统的体积和重量。采用这种模式后的预实验表明，将DSP置于MCU前的方案，可引起系统的显示输出及屏幕刷新延迟明显，无法实时显示。针对上述问题，本研究提出了一种改良性系统方案。本方案保留了液晶显示器，进一步采用了双MCU+A/D芯片模式，重新设计了系统软件，由两片MCU分别执行控制和信号处理的任务，实现了实时处理和显示输出，进一步简化了系统结构，具有体积小、重量轻、功耗低、携带方便等优点，同时大幅降低了成本。第2页第四军医大学硕士学位论文本研究主要进行了以下几方面的工作：

5、1.设计了基于SiliconLaboratories公司生产的单片机C8051F120和C8051F123的雷达式生命探测仪后端系统，并研制了相应的硬件平台。雷达前端经预处理的信号经过A/D转换，通过串行口传送到单片机C8051F120，采用不同的数字信号处理算法对数据进行处理。一部分数据采用中断方式并行传输给单片机C8051F123，经处理后给出有/无人以及动/静目标判别结果；另一部分数据送到液晶显示器实时显示输出波形；2.研制了基于C8051F双单片机的雷达式生命探测仪后端系统软件。基于C语言以及美国SiliconLaboratori

6、es公司提供的CygnalIDE软件开发系统编写了数据采集和处理程序，完成了对生命参数信号的实时采集、处理以及显示输出；3.设计了实验方案，完成了对系统软硬件的整体评价。采集大量的实验数据，对系统的整体效能，如波形的实时显示、有/无人以及动/静目标的判别等进行了评价，并给出了相应结果。本论文的主要创新点包括：1.提出了基于C8051F双单片机的雷达式生命探测仪后端系统设计思想，解决了雷达式生命探测仪的小型化问题，并降低了成本。2.实现了基于C8051F双单片机的雷达式生命探测仪后端硬件和软件系统的研制，较好的解决了实时处理和显示问题。关键

7、词:生命探测；雷达；单片机；数字信号处理；液晶显示；小型化第3页第四军医大学硕士学位论文TheDevelopmentoftheRearSystemofRadar-basedLife-DetectorBasedonDoubleMicrocontrollerC8051FCandidateformaster:WenTingSupervisor:WangJianqiDepartmentofBiomedicalEngineering,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032,ChinaAbstractT

8、heradar-basedlife-detectionisthatusingmicrowavefromradartoilluminatethehumanbodywithoutcontactin