微波段多普勒雷達(dá)在體征檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景

近些年來(lái)，人口老齡化問(wèn)題日漸突出，在醫(yī)療技術(shù)上的高投入使得醫(yī)學(xué)領(lǐng)域快速發(fā)展，人們對(duì)自身健康的關(guān)注度也在不斷的提高，人類健康檢測(cè)在日常生活中也扮演著日漸重要的角色。在許多現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，非接觸式檢測(cè)心肺信號(hào)尤為重要。在醫(yī)療改革的不斷推動(dòng)下，在人們對(duì)實(shí)時(shí)跟蹤和檢測(cè)生命體征的要求不斷增加的背景下，非接觸體征檢測(cè)裝置（雷達(dá)）已成為體征檢測(cè)領(lǐng)域的熱門。

雷達(dá)通過(guò)電磁波的發(fā)射與反射來(lái)獲得待測(cè)目標(biāo)的相關(guān)信息。依據(jù)雷達(dá)發(fā)射與反射信號(hào)產(chǎn)生的延時(shí)就能獲得雷達(dá)與目標(biāo)之間的間距，目標(biāo)的移動(dòng)速度可依據(jù)接收、發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的頻移計(jì)算出來(lái)，而目標(biāo)的形態(tài)等相關(guān)信息可依據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度得到。

探測(cè)隱藏的物體可根據(jù)微波多普勒雷達(dá)的穿透能力實(shí)現(xiàn)。一個(gè)常規(guī)的雷達(dá)系統(tǒng)包含了發(fā)射模塊，接收模塊，信號(hào)處理器。通過(guò)放大處理使得發(fā)射模塊發(fā)出的射頻信號(hào)達(dá)到一定的功率。雷達(dá)天線可以收發(fā)電磁波，從而使得能量聚集在目標(biāo)所在的區(qū)域，并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，因此雷達(dá)經(jīng)常用到天線可調(diào)的陣列。

射頻反射信號(hào)由接收模塊轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，并且使有效信號(hào)與噪聲隔離，最后經(jīng)放大處理使信號(hào)幅度變大以適應(yīng)后邊數(shù)字電路的要求。后一種信號(hào)處理進(jìn)一步濾除雜波并突顯有效信號(hào)以獲得需要的信息。

飛睿智能推出FR58L4M32-7060D（A）微波雷達(dá)，利用多普勒原理，通過(guò)天線發(fā)射高頻電磁波并接收處理反射波，以此判斷覆蓋范圍內(nèi)物體的移動(dòng)，給出相應(yīng)電信號(hào)。廣泛應(yīng)用于智慧照明、智慧安防、智能感應(yīng)開(kāi)關(guān)、智慧衛(wèi)浴、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域，還可以檢測(cè)到人體微動(dòng)和呼吸信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人體運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài)下的活體偵測(cè)、真的實(shí)現(xiàn)存在感應(yīng)。

比紅外感應(yīng)模塊感應(yīng)距離更遠(yuǎn)角度更廣、無(wú)死區(qū)、透鏡和透鏡老化問(wèn)題不受溫度、濕度、氣流、灰塵、噪聲、亮暗等影響。集成高性能32為MCU，性能強(qiáng)大，可做豐富算法，拓展性強(qiáng)，適合高性能要求的場(chǎng)景。

微波雷達(dá)可通過(guò)多普勒原理獲取目標(biāo)的速度、方向等活動(dòng)信息。基于相同的原理，待測(cè)目標(biāo)的生理活動(dòng)信息可通過(guò)對(duì)雷達(dá)回波中頻移或相移信息的計(jì)算得到。

目前因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)和WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，非接觸式檢測(cè)設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)連接到網(wǎng)絡(luò)，使普通用戶可以及時(shí)同醫(yī)務(wù)人員遠(yuǎn)程溝通交流，用戶的身體健康可以得到實(shí)時(shí)檢測(cè)，在家庭疾病監(jiān)護(hù)中發(fā)揮著不可替代的作用。

微波段多普勒雷達(dá)在體征檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣泛：

（1）可用于家庭的日常健康監(jiān)護(hù)

微波多普勒雷達(dá)可以為使用者提供界面友好的體征檢測(cè)系統(tǒng)，甚至在不妨礙使用者日常生活的前提下可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。體征檢測(cè)對(duì)于家庭中的老人具有重要價(jià)值，并且在這種應(yīng)用中非接觸式檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)更加明顯。例如使用非接觸式體征檢測(cè)系統(tǒng)，可以在老人體征活動(dòng)異常時(shí)發(fā)出警告。

（2）可作為醫(yī)療領(lǐng)域一種全新的體征檢測(cè)方式

傳統(tǒng)的醫(yī)療檢測(cè)，大多數(shù)需要電極接觸人體，還受限于電纜的束縛，使得醫(yī)療中對(duì)特殊病人的體征檢測(cè)有著諸多不便，但是微波多普勒雷達(dá)可以使這些問(wèn)題迎刃而解。例如可以通過(guò)非接觸式檢測(cè)裝置對(duì)燒傷患者進(jìn)行體征檢測(cè)，而無(wú)需接觸患者身體以確保患者的生命安全。

（3）可應(yīng)用于災(zāi)害救援

穿透性是微波多普勒雷達(dá)所具備的一個(gè)非常重要的特性，在發(fā)生地震、塌方、雪崩后，幸存者被埋到廢墟之下，單靠人員搜救，效率低下。在雷達(dá)功率適當(dāng)?shù)那闆r下，利用其穿透性可以檢測(cè)到障礙物的另一側(cè)是否有生命跡象存在，及時(shí)救援幸存者，以減少傷亡。

（4）可應(yīng)用于安全領(lǐng)域

雷達(dá)的穿透性良好，易于隱藏，不需要待探測(cè)物體的主動(dòng)干預(yù)。因此雷達(dá)在安全領(lǐng)域的檢測(cè)發(fā)揮著巨大的作用，例如行李安全檢測(cè)，當(dāng)行李中存在違禁物品，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

另外，在軍事領(lǐng)域，生物雷達(dá)在檢測(cè)周邊入侵物體方面也可以發(fā)揮巨大作用，當(dāng)夜晚光線昏暗，僅依靠人的視線不易發(fā)現(xiàn)周圍入侵?jǐn)撤綍r(shí)，只要在生物雷達(dá)輻射范圍內(nèi)，入侵者是很容易被發(fā)現(xiàn)的。 在醫(yī)療保健和醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域，非接觸式體征檢測(cè)受到廣泛關(guān)注。

與傳統(tǒng)的接觸式檢測(cè)比較，非接觸式體征檢測(cè)對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)更加敏感。通過(guò)胸腔表面皮膚的起伏，生物雷達(dá)能夠獲取目標(biāo)的心肺信號(hào)，回波信號(hào)受到目標(biāo)移動(dòng)的影響，檢測(cè)時(shí)目標(biāo)的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生雜波。

產(chǎn)生的雜波可能含有與心肺信號(hào)頻率接近的部分，而且其幅度相對(duì)于心肺信號(hào)來(lái)說(shuō)不可忽略，所以雷達(dá)回波信號(hào)中往往包含較多的雜波，難以通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波方法完全濾除。消除目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)雜波是雷達(dá)信號(hào)處理研究的熱點(diǎn)。

深圳飛睿智能正在推廣低成本國(guó)產(chǎn)替代非接觸式呼吸和心率等生命體征檢測(cè)雷達(dá)，致力于發(fā)展智慧醫(yī)療及生物體征檢測(cè)應(yīng)用的微波雷達(dá)方案，更好地運(yùn)用科技為人們解決問(wèn)題哦！

責(zé)任編輯：tzh