生命探测微功率超宽带雷达电路设计毕业论文

《基于FMCW毫米波雷达的多目标生命信号检测研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，生命信号检测技术已成为众多领域的研究热点。

其中，毫米波雷达技术在生命信号检测方面具有独特的优势。

本文将重点研究基于FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）毫米波雷达的多目标生命信号检测技术，探讨其原理、实现方法及实际应用。

二、FMCW毫米波雷达技术概述FMCW毫米波雷达是一种利用频率调制连续波进行测距和测速的雷达技术。

其工作原理是通过发射连续的调制频率波，接收反射回来的信号，通过比较发射与接收信号的频率差来计算目标物体的距离、速度等信息。

FMCW毫米波雷达具有抗干扰能力强、测距精度高、目标识别能力强等优点，在生命信号检测领域具有广泛的应用前景。

三、多目标生命信号检测原理基于FMCW毫米波雷达的多目标生命信号检测原理主要涉及两个方面：一是利用FMCW毫米波雷达的测距和测速能力，对多个目标进行定位和跟踪；二是通过分析反射回来的信号，提取出生命信号的特征信息。

在多目标定位和跟踪方面，FMCW毫米波雷达通过发射连续的调制频率波，接收反射回来的信号，并根据信号的频率差计算目标物体的距离和速度。

通过多个天线的协同作用，可以实现目标的精确定位和跟踪。

在提取生命信号特征方面，主要通过对反射回来的信号进行频谱分析、波形分析等处理，提取出呼吸、心跳等生命信号的特征信息。

四、实现方法基于FMCW毫米波雷达的多目标生命信号检测实现方法主要包括硬件设计和软件算法两部分。

硬件设计方面，需要设计合适的FMCW毫米波雷达模块、天线阵列、信号处理芯片等硬件设备，以保证系统的稳定性和可靠性。

软件算法方面，需要设计合理的信号处理算法和目标跟踪算法，以实现对多目标的精确定位和生命信号特征的提取。

五、实际应用基于FMCW毫米波雷达的多目标生命信号检测技术在实际应用中具有广泛的应用场景。

例如，可以应用于医疗领域的病人监护、睡眠监测等方面；也可以应用于安全领域的安防监控、无人驾驶等领域。

《超宽带雷达在多环境下的呼吸与心跳监测方法》篇一一、引言随着科技的不断进步，雷达技术已经在许多领域中发挥了重要作用。

近年来，超宽带（UWB）雷达技术因其高精度、非接触性和对复杂环境的适应性，在呼吸与心跳监测领域受到了广泛关注。

本文旨在探讨超宽带雷达在多环境下实现呼吸与心跳监测的方法及其应用。

二、超宽带雷达技术概述超宽带雷达技术利用极短的脉冲信号进行测距和成像。

相较于其他类型的雷达，UWB雷达具有更高的精度和分辨率，可以有效地实现对目标体的精细检测和成像。

此外，由于其具备非接触性的特点，使得其可以在复杂环境下实现对目标的稳定监测。

三、多环境下的呼吸与心跳监测方法1. 室内环境下的呼吸与心跳监测在室内环境下，超宽带雷达可以实现对人体呼吸和心跳的精确监测。

通过设置合适的雷达参数和数据处理算法，可以有效地提取出人体呼吸和心跳的信号。

此外，通过分析这些信号的频率、幅度等特征，可以实现对人体健康状况的初步评估。

2. 室外环境下的呼吸与心跳监测在室外环境下，由于受到环境因素的干扰（如风速、温度等），超宽带雷达的监测难度会增大。

然而，通过优化雷达系统的设计，如增加抗干扰算法、调整脉冲信号的频率等措施，仍可以实现较为准确的呼吸与心跳监测。

此外，结合多传感器融合技术，可以进一步提高监测的准确性和稳定性。

3. 特殊环境下的呼吸与心跳监测对于一些特殊环境（如水下、高海拔等），超宽带雷达仍具有一定的应用潜力。

针对这些特殊环境，需要开发适应特定环境的雷达系统和数据处理算法。

例如，在水下环境中，可以采用声波调制技术以提高雷达的穿透能力；在高海拔环境中，可以通过优化信号传输速率和数据处理算法来提高监测的准确性。

四、数据处理与分析针对超宽带雷达采集到的数据，需要进行一系列的数据处理和分析工作。

首先，通过滤波和去噪技术，提取出人体呼吸和心跳的信号。

然后，利用信号处理算法（如频谱分析、波形识别等）对提取出的信号进行进一步分析和处理，以获取更准确的生理参数。

一种用于人体生命信号检测的超宽带雷达设计
李斌;赵慧敏
【期刊名称】《空间电子技术》
【年(卷),期】2012(009)004
【摘要】超宽带(UWB)技术自被提出以来,由于其功耗低、保密性好、穿透能力较强、可共享频谱资源等特点,已经在空间电子领域取得了极大的发展和应用.文章详细论述了一种能够穿越障碍物的超宽带雷达系统,并描述了该系统如何结合新的信号处理方法探测人体生命信号.文章首先提出了超宽带雷达的一种基本结构,然后分析了其各个模块硬件电路的设计方案.最后基于这种超宽带雷达,实现了人体生命探测的功能,并给出了探测人体生命信号的结果.最终实验结果表明,文中设计在超宽带系统研究方向和空间电子领域具有一定的价值和应用前景.
【总页数】6页(P41-46)
【作者】李斌;赵慧敏
【作者单位】中国空间技术研究院西安分院,西安710000;中国空间技术研究院西安分院,西安710000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种用于超高频电磁信号检测的单臂阿基米德螺旋天线的设计 [J], 喇元;吴俊锋;欧小波
2.一种适用于心电信号检测的高阶连续时间OTA-C滤波器设计∗ [J], 段吉海;郝强宇;徐卫林;韦保林
3.一种超宽带雷达信号检测方法 [J], 黎海涛;徐继麟
4.一种适用于心电信号检测的放大器设计 [J], 杨骁;齐骋;黄炜炜;凌朝东
5.一种基于超宽带雷达的多观测点人体呼吸信号检测方法 [J], 姚思奇;吴世有;张经纬;叶盛波;方广有
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科技成果——超宽带雷达生命探测仪技术开发单位湖南华诺星空电子技术有限公司适用范围随着社会的发展进步，矿山、煤矿等资源的开采日益加重，矿山塌方、煤矿坑道塌陷、泥石流等灾害时有发生，给人民生命财产安全带来极大隐患与伤害。

本产品是可在煤矿井下使用的超宽带雷达救援设备，可在灾害发生后，及时锁定幸存者的位置，提高救援效率与质量，具有良好的推广前景。

成果简介超宽带雷达利用低频电磁波的强穿透性以及人体生命体征目标有规律的肺部扩张收缩、肢体的微动在回波上产生的多普勒效应，检测识别目标的存在及位置信息。

能探测土壤、岩石、木材、混凝土等非金属和低含水量物质内部或物质后面生命体征目标。

关键技术关键技术一：高压、高重频、高稳定度纳秒级脉冲源技术。

为避免营救现场环境噪声的影响，实现穿透矿山媒质探测内部存活生命体的目标，要求雷达具有较高的信噪比和电磁信号幅度。

关键技术二：高灵敏度时域接收机技术。

为探测定位灾害现场废墟下、室内等条件下人体呼吸、心肺运动等“摄动目标”，需要雷达接收机具有高灵敏度。

关键技术三：强噪声背景下弱生命体征信号检测技术。

针对灾害现场强环境噪声，微弱生命体征信号的提取需要研究、优化新的算法，基于幅度均衡的处理机制，采用跳频、高重频多次累积、滤波和小波去噪等方法消除噪声干扰。

主要技术指标（1）探测时墙体厚度：50cm。

（2）探测张角：≥±60°。

（3）探测精度：±20cm。

（4）探测距离：≥25m。

（5）探测水平面积：≥5800m2。

（6）探测锥形体积：≥49000m3。

（7）适用标准：GB/T12173-2008《矿用一般型电气设备》，MT209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》，GB3836.1-2010《爆炸性环境第一部分：设备通用要求》，GB3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：设备本安由本质安全型“i”保护的设备》，MT209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》。

用于雷达式生命探测仪的信号处理系统设计作者：刘海盆,黄春琳,陆珉来源：《现代电子技术》2010年第17期摘要:设计一种用于雷达波生命探测仪的信号处理系统。

该系统主要由TI公司高性能浮点DSP芯片TMS320C6711B和AD公司16位A/D转换芯片AD7707构成,具有体积小、功耗低、性能强、处理快、实时多窗口显示等优点。

给出了系统的硬件电路构成和软件设计,并介绍了生命参数信号的采集处理流程及人体状态、数量等识别显示的综合算法流程。

关键词:信号处理; 雷达式生命探测仪; 状态识别; DSP芯片中图分类号:TN911-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)17-0073-03Design of Signal Processing System Used in Radar Life-detectorLIU Hai-pen, HUANG Chun-lin, LU Min(School of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract: A kind of signal processing system used in radar life-detector is designed. This system is mainly composed of MS320C6711B(a kind of high performance float DSP chip made by TI Company) and AD7707( a kind of 16-bit A/D convert chips made by AD Company). It has many advantages such as small volume, low power consumption, high performance, fast speed, real-time multiple-window display and so on. The hardware design and software flow are both given, and the whole algorithm flow is discussed which mainly includes the life-signal sampling and processing, the recognition of the human body parameters and so on.Keywords: signal processing; radar life-detector; status recognition; DSP chip0 引言雷达式生命探测仪是以非接触方式获取墙壁、废墟等不透明障碍物后生命体微动信息的探测系统。

《基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测研究》篇一一、引言近年来，随着科技的不断发展，非接触式生物信号检测技术越来越受到人们的关注。

其中，基于频率调制连续波（FMCW）雷达的呼吸及心跳检测技术因其高精度、非侵入性和实时性等特点，在医疗、健康和智能家居等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在研究基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测技术，分析其原理、方法及实际应用。

二、FMCW雷达原理FMCW雷达是一种通过连续调频波形来探测目标的雷达系统。

其工作原理为：雷达发射一定频率的电磁波，当遇到目标物体时发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波与发射的电磁波之间的频率差来测量目标物体的距离、速度等信息。

在呼吸及心跳检测中，FMCW雷达主要利用人体微动产生的多普勒效应进行信号采集与处理。

三、呼吸及心跳检测方法基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测方法主要包括信号采集、信号处理和参数提取三个步骤。

1. 信号采集：通过FMCW雷达发射电磁波并接收反射回来的信号，采集人体微动产生的多普勒效应信号。

2. 信号处理：对采集到的多普勒效应信号进行滤波、放大等处理，以消除噪声干扰，提高信噪比。

3. 参数提取：通过算法对处理后的信号进行进一步的分析与处理，提取出呼吸和心跳的参数。

具体方法包括频谱分析、波形识别等。

四、实验设计与结果分析为了验证基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测技术的有效性，我们设计了一系列实验。

实验采用FMCW雷达作为传感器，通过非接触式方式对人体进行信号采集与处理。

实验结果表明，该技术能够准确、实时地检测出人体的呼吸及心跳参数。

在实验过程中，我们分别对不同年龄段、不同体型的受试者进行了测试，并对比了不同算法的检测效果。

结果表明，基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测技术具有较高的准确性和稳定性，能够满足实际应用需求。

五、应用前景与展望基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测技术具有广泛的应用前景。

在医疗领域，该技术可用于远程监护、康复训练、睡眠质量监测等方面；在健康领域，可用于个人健康管理、运动训练等；在智能家居领域，可用于智能安防、智能照明等方面。

《基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测研究》篇一一、引言在现今社会，科技的不断进步，尤其是在电子信息技术领域的突飞猛进，使人们的生活质量和健康管理得到了极大的改善。

其中，非接触式生物信号检测技术因其便捷性、无创性及实时性等特点，受到了广泛关注。

在众多非接触式生物信号检测技术中，基于频移连续波（FMCW，Frequency Modulated Continuous Wave）雷达的呼吸及心跳检测技术，因其在准确性及实时性方面的显著优势，已逐渐成为研究热点。

二、FMCW雷达技术的概述FMCW雷达技术通过调制雷达发出的电磁波的频率来检测物体的位置、速度和尺寸等信息。

该技术可以提供良好的测量精度和灵敏度，广泛应用于物体定位、安全监控和交通管制等领域。

在生物信号检测方面，FMCW雷达因其高精度和连续性特点，能有效地捕捉到人体的微小运动信息，如呼吸和心跳等。

三、基于FMCW雷达的呼吸检测基于FMCW雷达的呼吸检测主要依据的是人体胸部的周期性起伏运动所引发的微波反射变化。

通过对雷达发射信号与反射信号的频率差进行测量，可以计算出人体的呼吸频率和深度。

此外，通过多普勒效应原理，可以进一步分析出人体的呼吸模式和状态。

四、基于FMCW雷达的心跳检测与呼吸检测相比，心跳检测的难度更高。

由于心脏跳动引起的身体运动非常微小，需要高精度的FMCW雷达系统才能捕捉到。

通过分析反射信号的微小变化，结合信号处理算法和模式识别技术，可以有效地提取出心跳信号。

此外，结合心电图（ECG）等医学知识，可以进一步分析出心跳的强度、节律等重要信息。

五、研究方法与实验结果本研究采用先进的FMCW雷达系统进行呼吸及心跳检测实验。

通过调整雷达参数和信号处理算法，优化了系统的性能。

实验结果表明，该系统能准确、实时地检测出人体的呼吸和心跳信息。

同时，通过对实验数据的分析，我们发现该系统对不同体型、年龄和健康状况的人群均具有良好的适用性。

六、讨论与展望基于FMCW雷达的呼吸及心跳检测技术具有广泛的应用前景。

微功率冲击雷达系统接收信号处理电路设计微功率冲击雷达是国际上近年来发展起来的一种新型高技术雷达，作为超宽带雷达类型的一种，冲激雷达直接发射无载波的基带极窄脉冲，与传统雷达不同的是冲激雷达系统既不需要对发射信号进行载波调制，也不需要对接收信号进行载波解调，而是发射和接收无载波的极窄脉冲信号，并通过相应的信号处理电路，获得目标信息。

其突出的特点是功率小，寿命长，成本低，用途广。

一般脉冲雷达发射的信号是射频脉冲串，而冲激雷达的发射信号直接是冲激脉冲串。

冲击雷达发射和接收超短脉冲来实现距离探测。

雷达的距离分辨率正比于发射脉冲宽度τ，即：距离分辨率d=τc/2，其中c为电磁波在空间的传播速度。

通常，冲激雷达发射的是纳秒甚至皮秒量级的超短脉冲，所以，其距离分辨率可达几到几十厘米。

但雷达的穿透性能和高分辨率成像是一对矛盾。

由于本文主要研究微功率冲激雷达技术在穿墙生命探测方面的应用，偏重于对墙壁的穿透性能，故选择低频工作频段。

微功率短程超宽带雷达可穿透6 m厚的砖墙，天线直径只有45 cm，发射机、接收机只有一部收音机大小。

研究表明：在低频段，在1～10 GHz范围的电磁波在穿过混凝土墙壁时衰减很小，随着频率的降低，衰减也在减少。

因此，低于10 GHz的频率适合对砖块和混凝土构筑的墙壁穿透探测，在此范围内频率越低穿透性能越好。

1、系统工作原理微功率冲击雷达探测系统的结构框图如图1所示，此系统主要由脉冲发射机、接收机、信号处理电路和天线组成。

图1中，脉冲振荡器产生脉冲信号，一方面，此信号经过脉冲整形后作为触发脉冲，触发窄脉冲产生电路产生极窄脉冲，并通过宽带天线发射出去，被目标反射的回波信号传送到接收采样电路;另一方面，脉冲振荡器产生的信号经过延时电路产生窄脉冲作为距离门对接收信号进行选择，接收取样输出的信号，经过积分电路对接收信号进行积累，再经过放大电路和带通滤波电路检测微弱的目标回波信号，最后经过A/D采集卡送到计算机进行显示和处理，利用数字信号处理技术对探测雷达波门进行控制。

遮蔽环境下基于超宽带雷达的生命探测技术研究遮蔽环境下基于超宽带雷达的生命探测技术研究随着科技的发展，生命探测技术在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。

然而，在某些特殊环境下，如建筑物废墟、森林密林等地，存在严重的遮蔽问题，传统的生命探测方法难以有效发挥作用。

因此，基于超宽带雷达的生命探测技术凭借其对遮蔽环境的适应能力成为一个备受研究关注的领域。

超宽带雷达是一种利用极短脉冲宽度及宽频带的雷达技术。

与传统的窄带雷达相比，超宽带雷达具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力。

在遮蔽环境下，传统窄带雷达往往容易受到窗户、墙壁等障碍物的干扰，导致无法准确探测到生命信号。

而超宽带雷达通过利用较宽的频带和高能量脉冲，可以穿透遮蔽物，实现对生命信号的探测。

在遮蔽环境下基于超宽带雷达的生命探测技术的研究中，首先需要解决的一个关键问题是信号处理。

由于超宽带雷达的脉冲宽度非常短，信号的功率较低，因此在信号处理过程中需要克服噪声干扰问题，并实现对生命信号的准确提取。

研究人员通过优化信号处理算法、采用特殊的信号调制技术等手段，不断提高信号处理的灵敏度和准确性。

另一个关键问题是反射问题。

在遮蔽环境中，超宽带雷达的信号往往会遇到多次反射，这会导致信号间的相互干扰，使得目标信号变得模糊不清。

为了解决这个问题，研究人员利用超宽带雷达的高分辨率特性，通过抑制反射信号、选择性地提取目标信号，最大程度地减少干扰，有效地提高了生命信号的探测精度。

此外，超宽带雷达的工作频段也对生命探测技术的研究产生了重要影响。

由于超宽带雷达系统的工作频率较高，其在远距离传输时会受到信号衰减的影响。

因此，研究人员需要通过优化天线设计、增大雷达的输出功率等手段，来提高系统的探测距离和灵敏度。

在实际应用中，基于超宽带雷达的生命探测技术具有广泛的应用前景。

例如，在灾难救援中，如地震、火灾等事故发生后，废墟中的生命探测成为救援工作的重点。

传统的生命探测方法往往无法满足复杂环境下的需求，而基于超宽带雷达的生命探测技术能够有效地穿透废墟，找到被困者或生命体征信号，为救援行动提供宝贵的信息。

《超宽带雷达与多重分类算法相结合的呼吸与心跳监测方法》篇一一、引言呼吸与心跳是人体健康的重要生理参数，非接触式的监测方式对人类健康管理和远程医疗监控具有重要意义。

传统的生物电监测技术虽然精确度高，但常常受制于外界噪声和环境干扰。

随着无线传感器和信号处理技术的不断发展，超宽带（UWB）雷达和多种分类算法逐渐在生命体征监测中发挥作用。

本文提出了一种结合超宽带雷达和多重分类算法的呼吸与心跳监测方法，以期为生命体征监测提供更为可靠和高效的技术手段。

二、超宽带雷达技术超宽带雷达是一种基于脉冲无线电技术的无线通信技术，其脉冲信号具有很高的时间分辨率和空间分辨率。

在生命体征监测中，UWB雷达可以有效地捕捉到人体的微弱运动信号，如呼吸和心跳等。

由于这些信号在时间序列上呈现出周期性变化的特点，UWB雷达技术被广泛应用于生命体征的监测。

三、多重分类算法多重分类算法是一种机器学习方法，它通过对大量的样本数据进行学习和训练，形成分类模型，从而实现对于未知数据的准确分类。

在呼吸与心跳监测中，我们采用了基于深度学习的神经网络模型进行信号处理和分类。

通过捕捉和处理从UWB雷达获取的生命体征信号，多重分类算法能够准确地将呼吸和心跳信号分离出来。

四、超宽带雷达与多重分类算法的结合我们将UWB雷达技术获取的生命体征信号作为输入数据，通过多重分类算法进行信号处理和分类。

首先，我们利用UWB 雷达的高时间分辨率和空间分辨率，捕捉到人体的微弱运动信号。

然后，我们将这些信号输入到神经网络模型中，通过模型的学习和训练，实现对呼吸和心跳信号的准确分离和识别。

在训练过程中，我们采用了大量的样本数据，以优化模型的性能和提高分类的准确性。

五、实验与分析为了验证本文提出的超宽带雷达与多重分类算法相结合的呼吸与心跳监测方法的可行性和准确性，我们进行了多次实验和分析。

实验结果表明，该监测方法能够准确地捕捉到人体的呼吸和心跳信号，并且在不同环境和不同人体状态下的监测结果都具有良好的稳定性和准确性。

《超宽带雷达在多环境下的呼吸与心跳监测方法》篇一一、引言随着科技的进步，非接触式生命体征监测技术逐渐成为研究热点。

其中，超宽带（UWB）雷达技术在呼吸与心跳监测方面表现出独特的优势。

本文将详细介绍超宽带雷达在多环境下的呼吸与心跳监测方法，分析其原理、应用及优势，以期为相关领域的研究与应用提供参考。

二、超宽带雷达技术原理超宽带雷达技术利用脉冲无线电信号进行测距和定位。

其工作原理是通过发射超短脉冲的无线电波，接收反射回来的信号，根据信号的传播时间、幅度、相位等信息，实现对目标的探测与识别。

在呼吸与心跳监测方面，超宽带雷达通过捕捉人体微动引起的微小反射信号变化，从而实现对生命体征的监测。

三、多环境下呼吸与心跳监测方法1. 室内环境下的监测方法在室内环境下，超宽带雷达可实现对人体呼吸与心跳的实时监测。

通过优化雷达信号处理算法，提高信噪比，从而更准确地捕捉人体微动信号。

此外，结合多传感器融合技术，进一步提高监测的准确性和稳定性。

2. 室外环境下的监测方法在室外环境下，由于环境因素较多，如风速、温度、湿度等，超宽带雷达需进行相应的调整以适应不同环境。

通过调整雷达的工作频率、天线增益等参数，实现对不同环境下人体微动信号的有效捕捉。

同时，结合动态阈值设置和滤波算法，降低环境噪声对监测结果的影响。

3. 特殊环境下的监测方法在特殊环境下（如医院、矿井等），超宽带雷达需具备更强的抗干扰能力和适应性。

通过采用先进的信号处理技术和算法优化，提高雷达在特殊环境下的性能表现。

同时，结合人体生理学知识，对监测结果进行合理分析和解释，为医疗、安全等领域提供有力支持。

四、优势分析超宽带雷达在多环境下呼吸与心跳监测方面具有以下优势：1. 非接触式监测：避免了对人体的直接接触，减少了交叉感染的风险。

2. 适应性强：可在室内、室外及特殊环境下进行监测，应用范围广泛。

3. 准确性高：通过优化信号处理算法和多传感器融合技术，提高监测的准确性和稳定性。

《超宽带雷达与多重分类算法相结合的呼吸与心跳监测方法》篇一一、引言随着科技的发展，健康监测技术已成为现代社会关注的焦点。

其中，呼吸与心跳监测作为人体健康状况的重要指标，其准确性和实时性显得尤为重要。

传统的呼吸与心跳监测方法，如心电图、脉搏波检测等，虽然具有较高的准确性，但在实际应用中存在诸多限制。

近年来，超宽带（UWB）雷达技术的出现为呼吸与心跳监测提供了新的可能性。

本文将探讨超宽带雷达与多重分类算法相结合的呼吸与心跳监测方法，旨在提高监测的准确性和实时性。

二、超宽带雷达技术概述超宽带雷达技术是一种利用脉冲无线电信号进行测距和定位的技术。

其优点在于具有较高的分辨率和抗干扰能力。

在呼吸与心跳监测中，UWB雷达能够通过发射和接收雷达信号，捕捉人体微小的运动信息，从而实现对呼吸和心跳的监测。

三、多重分类算法的应用多重分类算法是一种基于机器学习的分类方法，通过对大量数据进行训练和学习，实现对未知数据的分类和识别。

在呼吸与心跳监测中，多重分类算法可以用于处理UWB雷达采集的数据，通过对数据的分析和处理，实现对呼吸和心跳的准确识别和分类。

四、超宽带雷达与多重分类算法的结合将超宽带雷达技术与多重分类算法相结合，可以实现更准确、实时的呼吸与心跳监测。

首先，UWB雷达采集人体微小的运动信息，包括呼吸和心跳产生的微小振动。

然后，通过多重分类算法对采集的数据进行分析和处理，实现对呼吸和心跳的准确识别和分类。

具体步骤如下：1. 数据采集：利用UWB雷达采集人体微小的运动信息，包括呼吸和心跳产生的微小振动。

2. 数据预处理：对采集的数据进行预处理，包括去噪、滤波等操作，以提高数据的信噪比。

3. 特征提取：从预处理后的数据中提取出与呼吸和心跳相关的特征，如幅度、频率等。

4. 多重分类算法训练：利用已知的呼吸和心跳数据对多重分类算法进行训练，使其能够识别和分类出未知的呼吸和心跳数据。

5. 监测与报警：通过多重分类算法对实时采集的数据进行分析和处理，实现对呼吸与心跳的实时监测。

超宽带雷达物联网呼吸心跳体征提取摘要超宽带雷达具有发射功率低，穿透性强，灵敏度高，目标识别能力好等优势。

该雷达在生命体征获取，目标数量识别，目标定位，目标追踪等方面有着广泛应用。

在可见度低的环境，如云雾，雨雪，烟雾等天气情况下仍能保持良好性能，同时可以避免图像识别引发的个人隐私侵犯的问题。

基于超宽带雷达的呼吸心跳生命体征提取是超宽带雷达的重要应用场景之一。

物联网（Internet of Things，IoT）是以互联网、传统电信网等作为载体，将各个能行使独立功能的终端设备联系起来，通过远程控制等方法实现互联互通的网络。

构建超宽带雷达物联网可以有效提高生命体征提取的精确度，同时获取目标不同运动状态的数据。

本文结合国内外研究进展，深入研究了超宽带雷达的特性，在实测之前对雷达脉冲的发射和接收过程进行仿真；仿真后搭建了超宽带雷达物联网，并在车内环境下对对驾驶员的生命体征进行检测和提取。

针对车内复杂的多径反射现象，对实测数据使用经验模态分解和变分模态分解两种算法进行处理，提取生命体征，并进行了比较。

对于影响提取精度的驾驶员相关行为，先采用深度学习的方法识别运动模式，在运动情况下采用运动干扰消除算法，保证提取的精确度。

结果表明，静止状态识别的准确度可以达到93.3%，运动状态准确度为88.5%。

本文的工作主要有：对脉冲超宽带雷达生命体征检测过程进行仿真；搭建超宽带雷达物联网进行数据采集并提取生命体征；运用深度学习方法识别运动模式，对运动干扰消除方法展开讨论；以上工作内容为超宽带雷达物联网的进一步推广和应用打下了基础。

关键词超宽带雷达物联网呼吸心跳体征信号处理仿真卷积神经网络深度学习第一章绪论1.1研究背景1.1.1超宽带技术超宽带技术的定义是发射纳秒级别的窄脉冲，频谱极宽，美国联邦通信委员会(FCC)的定义是：比中心频率高25%或者是大于1.5 GHz的带宽[1]。

超宽带技术具有高精确度、低功耗、数据传输速率高以及抗干扰能力强等优点。

毕业论文量子雷达┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要雷达起源于20世纪上半叶，是一种远距离传感技术。

虽然Heinrich Hertz于1886年首次发现无线电波可以从固体目标反射回来，但科学家一直到第一次世界大战才认识到，雷达可以成为一项新兴技术。

在两次世纪大战期间，各个主要军事大国均开始从事雷达研究。

进入21世纪后，全方位大纵深的陆海空天电一体化作战已成为必然，太空将成为国际军事竞争的新的制高点。

当前雷达的缺点主要有：1)发射功率大(几十千瓦) ，电磁泄漏大；2)体积大，机动性差；3)对抗反隐身能力差；4)成像能力弱；5)信号处理复杂，实时性弱。

从多年来雷达的发展的经历看，要想提高雷达的精确性和实现高质量的图像，雷达的发射电磁波频率要更高。

最近( 20世纪70年代) 发展起来的超宽带雷达，就是采用冲激脉冲作为载波。

要想解决上述雷达缺点还需发展新体制雷达。

据此我们想到利用电磁波的粒子特性探测目标的思想。

本文基于量子纠缠技术, 提出新的雷达探测方法，同时给出了具体的系统模型。

关键词：雷达,量子,量子纠缠,量子雷达┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTIt is a remote sensingtechnology,radar originates from the first half of 20th century. Heinrich Hertz in1886 and found that radio waves can bereflected from solid targets,but cientists have not been recognizeduntil the first world war, which can become an eme-rging technology.During World War two,the major military powers were engaged in radar research.E ntering the21st century,information warfare, full depth i-ntegration of land, sea and air strays operation has become inevitable, will become the new vantage point international military competition in space.Shortcomings of the current radar are:1) transmit power (tens of Watts), electr-omagnetic leakage;2) bulky, poor mobility; 3) anti-stealth ability is poor;4) imaging capability is weak; 5) complex signal processing, real-time performance weak.From the development of radar for many years of experience,to improve the accuracy and quality of images, radar sends out electromagnetic waves of higher frequency.Rece-ntly(in the 1970 of the 20th century) development of ultra-wideband radar impulseis as the carrier.To solve the above radar weaknesses also need to develop new ra-dar. Accordingly,we expect the use of particle characteristics of electromag netic wave detection.Basedon the technology of quantum entanglement,new radar de-tection method and specificsystem model.KEY WORDS: radar , Quantum, quantum entanglement, quantum radar┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)1.1量子 (1)1.2量子纠缠 (1)1.2.1超距作用 (1)1.3雷达的发展 (3)1.4本章小结 (5)第二章量子雷达技术 (1)2.1电磁波的量子特性 (1)2.1.1电磁波的量子特性分析 (1)2.1.2人类图像处理系统分析 (1)2.2量子雷达原理 (2)2.2.1量子雷达工作原理 (2)2.2.2量子雷达组成 (2)2.2.3量子雷达的关键技术 (3)2.3 本章小结 (6)第三章量子纠缠及其在量子雷达中的应用 (7)3.1量子纠缠详解 (7)3.2量子雷达的分类 (8)3.2.2非线性量子雷达 (9)3.3本章小结 (12)总结展望 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1量子量子是一个物理量，如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。

基于UWB模式雷达生命探测系统关键技术研究摘要：叙述了雷达生命监测系统的系统原理、系统结构，提出了UWB模式雷达生命探测系统的关键技术，以UWB模式为基础，利用其关键技术，提高了雷达生命探测系统的工作效率。

关键词：UWB雷达；雷达生命探测系统；技术；研究UWB雷达是一种新体制雷达，具有高距离的分辨率、带宽高、体积小、穿透力强等优点，广泛应用在目标识别、精确定位、雷达探测等技术中。

目前，在建筑物废墟、火灾、地震中，利用生命探测仪，可对生命体进行准确、快速的定位，有助于人员救助，但在穿透力方面能力有限。

而UWB模式的雷达生命探测系统，具有穿透过性强、频谱宽、抗干扰性好、分辨率高等特性，可发射纳秒脉冲电磁波，进行信号处理，提高探测效率。

一、UWB雷达生命探测系统（一）雷达生命探测对于雷达生命探测系统而言，利用电磁波反射原理，通过雷达天线向目标地发射电磁波，经过电磁波，透过碎石、混凝土墙体等障碍物，当接触到人体后，系统中的反射电磁波波形发射变化，反应人体的心脏跳动、身体移动情况。

（二）、UWB雷达生命探测系统原理UWB的英文全称是Ultra-Wide Band，即超宽带，UWB技术在雷达跟踪、无线通信、精确定位等方面被广泛应用，UWB的雷达信号为窄脉冲，其功率谱密度低，信号谱分量丰富，穿透力强，并无需载波，以便携。

对于此系统的设计，UWB雷达原理，通过发射机发送极窄的纳秒级脉冲，发送的脉冲穿越障碍物，到达目标物体，经过目标物体的反射，形成回波脉冲信号，再经过可调延时器的调整，取样门对回波波形进行取样，得到与目标物距离相关的电平信号，然后经过信号的处理，便可获取目标物体信息，对目标物的位置、距离、速度进行确定。

（三）UWB生命探测雷达的系统结构UWB生命探测雷达主要有脉冲发射模块、雷达控制模块、脉冲接收模块、信号处理模块、UWB雷达天线等部件。

雷达生命探测系统的运行需要模块结构的协同作用，以此突出各部件的功能，做到测距精准、灵敏度高的突出，满足生命探测的需求。