非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括：天線、多普勒雷達單元，數據采集與處理單元及無線傳輸單元；所述多普勒雷達單元用于將產生特定頻率的射頻信號發送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發射至人體體表產生發射信號，所述天線將所述發射信號傳送至所述多普勒雷達單元進行放大后，所述多普勒雷達單元將放大后的發射信號傳輸至所述數據采集與處理單元進行處理后獲得人體體表微動信息，無線傳輸單元將所述人體體表微動信息經無線傳輸方式傳輸出去。本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，不需要接觸人體就可以檢測人體的體表微動信息，靈活有效，靈活性高。
【專利說明】非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫學行業生理信號檢測【技術領域】，特別涉及一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置。
【背景技術】
[0002]實時監測人體體表微動信息在很多場合有重要意義，如臨床上了解病人的呼吸心率隨時間的變化規律，老年人的家庭健康監護場合，特殊人群的生理狀況監護等。現有的監測手段需要人體上佩戴胸帶或者電極以實現信號采集，會影響人體的正常運動或者睡眠，為了使實時監測能夠更方便的進行，對受監測對象產生盡可能小的影響，目前，生理信號采集系統的體積和功耗大幅減小，便攜性和可穿戴性增強，并出現非接觸式的生理信號監測方式。
[0003]非接觸體表微動信息監測中，用于信號采集傳感器或探頭本身不與人體接觸，而是用電磁波，紅外線，超聲等方式間接的獲取人體生理參數，傳感器與信號處理設備間用有線連接或者使用無線通信。非接觸式的體表微動信息監測方式更有益于受監測對象，使監測對象使用方便，不受監測儀器束縛，活動自由，無需主動介入監測，同時這種監測方式適應更多的監測場合，包括災害救援、隔墻監控、傳染性疾病臨床監護等特殊場合。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種方便，靈活性高的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括:天線、多普勒雷達單元、顯示單元、數據采集與處理單元及無線傳輸單元；
[0006]所述多普勒雷達單元用于產生特定頻率的射頻信號，并將所述射頻信號傳送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發射至人體體表產生發射信號，所述天線將所述發射信號傳送至所述多普勒雷達單元進行放大后，所述多普勒雷達單元將放大后的發射信號傳輸至所述數據采集與處理單元；
[0007]所述顯示單元用于在接收到所述人體體表微動信息后，對所述人體體表微動信息進行整理、記錄或存儲，且還能對所述人體體表微動信息進行顯示、提示，及將所述人體體表微動信息傳送至其他硬件設備；
[0008]所述數據采集與處理單元在接收到所述放大后的發射信息后，對所述放大后的發射信號進行濾波、采樣，并從所述放大后的發射信號中獲得人體體表微動信息，并將所述微動信息傳輸至所述顯示單元與所述無線傳輸單元；
[0009]所述無線傳輸單元用于在接收到所述數據采集與處理單元得出的所述人體體表微動信息后，將所述人體體表微動信息通過無線傳輸方式傳輸出去。
[0010]進一步地，所述多普勒雷達單元包括:
[0011 ] 環形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器；
[0012]其中，所述低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成發射支路；
[0013]所述環形器用于隔離接收支路信號和發射支路信號；
[0014]所述頻率產生器產生兩路信號，一路所述射頻信號經所述功率放大器放大后經所述環形器送入所述天線發射出去形成發射信號，另一路所述射頻信號給所述混頻器提供本振信號，所述發射信號經人體體表微動調制后產生反射信號，所述反射信號由所述天線接收后經所述環形器送入所述低噪聲放大器放大，放大后的信號送入所述混頻器與所述本振信號混頻后的信號再經所述濾波器濾波和所述可變增益放大器放大后送入所述數據采集與處理單元。
[0015]進一步地，所述頻率產生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
[0016]本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，無需佩戴任何胸帶或者電極，不需要接觸人體就可以檢測人體的體表微動信息，經數據采集以及處理后會得到人體的生理狀況，還可以直接通過藍牙，GPRS，WLAN等無線傳輸方式將得到的人體生理狀況傳輸出去，實現對被測人體的遠程監測，方便有效，且靈活性非常高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置的結構框圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置中多普勒雷達單元的結構框圖。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1，本實用新型實施例提供的一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，包括:天線、多普勒雷達單元、顯示單元、數據采集與處理單元、無線傳輸單元及顯示單元。其中，多普勒雷達單元用于產生特定頻率的射頻信號，并將射頻信號傳送至天線，天線在接收到射頻信號后，將射頻信號發射至人體體表產生發射信號，天線將發射信號傳送至多普勒雷達單元進行放大后，多普勒雷達單元將放大后的發射信號傳輸至數據采集與處理單
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[0020]參見圖2，多普勒雷達單元包括:環形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器。頻率產生器產生兩路射頻信號，頻率產生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
[0021]多普勒雷達單元中，低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，功率放大器形成發射支路，環形器用于隔離接收支路信號和發射支路信號。頻率產生器產生兩路信號，一路射頻信號經功率放大器放大后經環形器送入天線發射出去形成發射信號；另一路射頻信號給混頻器提供本振信號。發射信號經人體體表微動調制后產生反射信號，反射信號由天線接收后經環形器送入低噪聲放大器，放大后的信號送入混頻器與本振信號混頻后的信號再經濾波器濾波和可變增益放大器放大后送入數據采集與處理單元。[0022]顯示單元用于在接收到人體體表微動信息后，對人體體表微動信息進行整理、記錄或存儲，且還能對人體體表微動信息進行顯示、提示，及將人體體表微動信息傳送至其他硬件設備。
[0023]數據采集與處理單元在接收到放大后的發射信息后，對放大后的發射信號進行濾波、采樣，并從放大后的發射信號中獲得眼睛運動、胸腔運動、鼻腔運動等人體體表微動信息，并將微動信息傳輸至顯示單元與無線傳輸單元。
[0024]無線傳輸單元用于在接收到數據采集與處理單元得出的人體體表微動信息后，將人體體表微動信息通過藍牙、GPRS、WLAN等無線傳輸方式傳輸出去。
[0025]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。
[0026]假設多普勒雷達單元所產生的射頻信號5'(0 = 4sin(H'?/+%)，其中，Wtl為發射的
射頻信號的頻率，At為發射的射頻信號的幅度，％為發射信號初始相位。該射頻信號經天線發射出去遇到人體體表后，產生發射信號，該發射信號是經人體體表微動調制后的調制信號，通過天線接收該調制信號。
[0027]假設調制信號為:&(0 = 4.0ν +爐(t) + %)，其中，\為發射的射頻信號的幅度例υ力時變的相移。
[0028]S(t)、Sffl (t)兩路信號在多普勒雷達單元中經混頻與高頻濾波后，得到差頻信號:
[0029]5,/(0 = ^sin(^(t))，A 為差頻信號的幅度。
[0030]Sd(t)為與眼睛運動、胸腔運動、鼻腔運動等微動信息相關的信號，是所要監測和處理的信號。
[0031]本實用新型提供的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，無需佩戴任何胸帶或者電極，不需要接觸 人體就可以檢測人體的體表微動信息，經數據采集以及處理后會得到人體的生理狀況，還可以直接通過藍牙，GPRS，WLAN等無線傳輸方式將得到的人體生理狀況傳輸出去，實現對被測人體的遠程監測，方便有效，且靈活性非常高。
[0032]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于，包括: 天線、多普勒雷達單元顯示單元、數據采集與處理單元及無線傳輸單元； 所述多普勒雷達單元用于產生特定頻率的射頻信號，并將所述射頻信號傳送至所述天線，所述天線在接收到所述射頻信號后，將所述射頻信號發射至人體體表產生發射信號，所述天線將所述發射信號傳送至所述多普勒雷達單元進行放大后，所述多普勒雷達單元將放大后的發射信號傳輸至所述數據采集與處理單元； 所述顯示單元用于在接收到所述人體體表微動信息后，對所述人體體表微動信息進行整理、記錄或存儲，且還能對所述人體體表微動信息進行顯示、提示，及將所述人體體表微動信息傳送至其他硬件設備； 所述數據采集與處理單元在接收到所述放大后的發射信息后，對所述放大后的發射信號進行濾波、采樣，并從所述放大后的發射信號中獲得人體體表微動信息，并將所述微動信息傳輸至所述顯示單元與所述無線傳輸單元； 所述無線傳輸單元用于在接收到所述數據采集與處理單元得出的所述人體體表微動信息后，將所述人體體表微動信息通過無線傳輸方式傳輸出去。
2.根據權利要求1所述的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于，所述多普勒雷達單元包括: 環形器，低噪聲放大器，混頻器，頻率產生器，功率放大器，濾波器以及可變增益放大器； 其中，所述低噪聲放大器、混頻器、濾波器以及可變增益放大器形成接收支路，所述功率放大器形成發射支路； 所述環形器用于隔離接收支路信號和發射支路信號； 所述頻率產生器產生兩路信號，一路所述射頻信號經所述功率放大器放大后經所述環形器送入所述天線發射出去形成發射信號，另一路所述射頻信號給所述混頻器提供本振信號，所述發射信號經人體體表微動調制后產生反射信號，所述反射信號由所述天線接收后經所述環形器送入所述低噪聲放大器放大，放大后的信號送入所述混頻器與所述本振信號混頻后的信號再經所述濾波器濾波和所述可變增益放大器放大后送入所述數據采集與處理單元。
3.根據權利要求2所述的非接觸式的人體體表微動信息檢測裝置，其特征在于: 所述頻率產生器輸出的射頻信號的頻率為400MHz-llGHz之間的任一頻率。
【文檔編號】A61B5/00GK203661075SQ201320840455
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】王云峰, 胡巍, 王曦澤, 張海英 申請人:中國科學院微電子研究所