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雷達(dá)生命探測(cè)儀的原理
雷達(dá)生命探測(cè)儀的原理 
超寬譜雷達(dá)又稱超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）雷達(dá)、沖激雷達(dá)、無(wú)載雷達(dá)、非正弦波雷達(dá)，具有很大的相對(duì)帶寬（信號(hào)的帶寬與中心頻率之比），一般大于25%。超寬譜雷達(dá)檢測(cè)人體的生 命參數(shù)與連續(xù)波雷達(dá)的原理有所不同，它以脈沖形式的微波束照射人體，由于人體生命活動(dòng)（呼吸、心跳、腸蠕動(dòng)等）的存在，使得被人體反射后的回波脈沖序列的 重復(fù)周期發(fā)生變化，而回波脈沖信號(hào)的重復(fù)周期與人體生命的活動(dòng)速度和頻率有關(guān)。如果對(duì)該脈沖序列（攜帶有與被測(cè)人體生命運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信息）進(jìn)行解調(diào)、積分、 放大、濾波，送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，就可以得到與被測(cè)人體生命體征相關(guān)的參數(shù)（呼吸、心跳等）。
　　超寬譜雷達(dá)式生命探測(cè)儀工作原理是由編碼器控制脈沖振蕩器觸發(fā)窄脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生窄脈沖信號(hào)，并通過(guò)發(fā)射天線輻射出去。反射信號(hào)經(jīng)過(guò)接收天線送到接收 機(jī)采樣頭,由脈沖振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)電路產(chǎn)生窄脈沖作為距離門,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行選擇,采樣頭輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)積分電路,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行積累,經(jīng)過(guò)成千 上萬(wàn)個(gè)脈沖的積累后微弱信號(hào)被檢測(cè)出來(lái),放大濾波電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大濾波,檢測(cè)電路中的微分電路對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行微分,如果沒(méi)有生命活動(dòng)目標(biāo),微分電 路的輸出為一固定值，如果有生命活動(dòng)目標(biāo),微分電路輸出將發(fā)生微小的變化。用生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理技術(shù)，從該變化中提取生命信息，就達(dá)到了生命探測(cè)的目的。
　　生命信息提取基本流程是由雷達(dá)前端檢測(cè)電路輸出信號(hào)經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后送計(jì)算機(jī)處理。在雷達(dá)式生命參數(shù)探測(cè)系統(tǒng)中，動(dòng)目標(biāo)干擾對(duì)后續(xù)處 理影響很大，因此，首先采用跟蹤干擾譜峰的濾波算法，對(duì)動(dòng)目標(biāo)干擾進(jìn)行抑制，將動(dòng)目標(biāo)干擾的影響降到小。然后，信號(hào)分兩路并行處理，一路采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 模式識(shí)別算法，對(duì)探測(cè)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，以確定探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有人存在。另一路先進(jìn)行基于FFT的頻域積累，估計(jì)出生命信號(hào)的頻譜范圍，并進(jìn)行小波變換，分離 出呼吸信號(hào)。以進(jìn)一步對(duì)生命目標(biāo)進(jìn)行辯識(shí)。
　　超寬譜雷達(dá)式生命探測(cè)儀，其天線采用介質(zhì)耦合屏蔽型；天線中心頻率為500MHz；時(shí)窗為1—5000ns可調(diào)；小時(shí)間分辨率為 ≤10ps。能探測(cè)到靜止存活人員的呼吸、體動(dòng)信號(hào)；自由空間探測(cè)距離￡30M；能穿透鋼精混凝土結(jié)構(gòu)，廢墟（有空間、間隙）探測(cè)深度￡10M；可測(cè)距，距離分辨率達(dá)10cm；具有一定的區(qū)分人和動(dòng)物的能力；工作溫度可達(dá)-20 ~40°C。重量￡10Kg，可單人攜行；電池供電，電池（可充電）連續(xù)工作時(shí)間≮4小時(shí)。操作簡(jiǎn)單，可提供良好的人機(jī)界面，設(shè)備自動(dòng)給出智能探測(cè)結(jié)果，并標(biāo)注目標(biāo)所在的方向和距離，為搶救存活者提供直觀、明了的重要信息。
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