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专利号: 2023105617632
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2026-10-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种雷达非接触式的人体呼吸和心跳信号同时提取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、针对雷达测量人体得到的相位数据,提出特征权值双余弦核分解模型为:式中⊙表示按元素乘法,c1,c2为心跳和呼吸的频域稀疏估计值,w1和w2为c1,c2的特征权重,y为雷达相位信号,为逆离散余弦变换IDCT矩阵;对于向量步骤二、根据雷达相位信号y的数据长度L初始化模型参数,ci是长度为N的实数向量,即wi是长度为N的实数向量,即是L行N列复数矩阵,即Di是N行L列复数DCT矩阵,即其中N是L向上取整为2的幂次,i=1,2;

步骤三、设置向量w1的值为100,向量w2的值为1000,根据采样率与采样点数的关系,将w1在0.8-2Hz即心跳范围内的值设置为1,w2在0.1-0.5Hz即呼吸范围内的值设置为1;

步骤四、对求解模型用到的变量进行初始化,设置μ1=100,μ2=1,di是长度为N的全零向量,即ci是y的DCT值,i=1,2;设置迭代循环的次数n=30,阈值函数thld(x,T)=sign(x)max(0,|x|-T);

步骤五、将参数ci输入thld函数,削减ci中无关系数的影响,并将处理后的ci减去di得到中间变量vi,具体可表示如下:vi←thld(ci+di,Ti)-di,i=1,2

步骤六、计算当前时域估计值与实际值y之间的偏差k,具体可表示如下:步骤七、对偏差k进行DCT变换得到频域的系数di,具体可表示如下:di←CiDik,i=1,2

步骤八、将系数vi与系数di相加得到待求解参数ci,并调整n的值,具体可表示如下:ci←di+vi,i=1,2

n←n-1

步骤九、判断n是否为零,若n≠0,则转至步骤五,若n=0,则终止迭代得到心跳呼吸频域系数ci,其中c1为心跳频域系数,c2为呼吸频域系数,对ci做IDCT可以得到心跳和呼吸信号的时域变化波形。