超宽带生命信号探测雷达技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 谢义方 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-07-23 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 方广有 |
| 关键词 | 超宽带雷达 非接触式生命信号检测 相关系数 功率谱 等幅度追踪 小波融合 |
| 其他题名 | Researches on Ultra-Wide Band Radar Technology Applied to Non-invasive Vital Signal Detection |
| 中文摘要 | 超宽带雷达技术因其穿透性好、分辨率高、抗干扰能力强以及系统复杂度低等优越特性广泛应用于中短程高速无线通信、医学成像、防撞雷达、探地雷达、穿墙雷达等系统中。其中，基于无载频脉冲的生命信号雷达检测技术是超宽带雷达应用的新兴领域，并逐渐发展成为国内外研究热点之一。基于无载频脉冲式超宽带雷达的非接触式生命信号探测技术是通过接收经生命体散射的雷达回波，通过对回波处理提取生命体的微动及距离信息。该方法可应用于反恐、救灾与医疗监护中。 本文首先分析了超宽带雷达生命信号检测技术中的两大研究课题：功率与分辨率。然后设计研制了一款新颖的无载频脉冲体制的非接触式超宽带生命信号探测雷达原理样机系统，并成功地实现了生命信号的实时检测。论文的主要工作和创新有： ★以分层介质为模型，对生命探测中雷达发射功率与脉冲宽度进行了估算。 ★基于微波三极管、阶跃恢复二极管、肖特基二极管和短路传输线设计了一种新颖的可调亚纳秒脉冲信号发生器。该脉冲信号发生器能产生脉冲幅度为0.5-10V，脉冲宽度小于210ps(50%-50%)的单极性脉冲以及幅度约2.2V, 脉冲宽度为500皮秒（10%-10%），对称度高达95%的单周期脉冲，并以设计的脉冲源为核心构建了雷达发射机。 ★提出了差频-延时收发同步方案，实现了信号取样的时间步长和雷达数据长度可调可控，并突破可编程延时器时间步长的瓶颈。 ★基于差分运算放大器、互补宽带微波三极管、阶跃恢复二极管、短路传输线和肖特基二极管设计了一种新颖的超宽带雷达接收机。该接收机频带宽（4.2GHz@-5dB）、灵敏度高(-60dBm)、动态范围大(>50dB)，满足系统要求。另外，基于MMIC设计了一款低噪声放大器。实测表明，本文设计的低噪声放大器满足对宽带信号放大的需要。 ★在对比分析用于提取生命信号的最大相关系数法和最大功率谱法基础上，分别提出了基于频谱搜索的等幅度追踪法和基于小波分解与融合技术的呼吸与心跳信号分离算法。 超宽带生命信号检则雷达系统作为一种新兴的高分辨率雷达系统，在具有很多优势的同时，更存在很多技术问题需要解决。相信随着相关技术研究的不断深入，超宽带生命信号检测雷达必将越来越完善，从而走向工程化。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 138 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8549]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 谢义方. 超宽带生命信号探测雷达技术研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
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