基于ICEEMDAN的雷达生命信号检测方法

摘 要:线性调频连续波(FMCW)雷达能够通过非接触的方式采集人体的呼吸和心跳信号,为了去除和减 少生命信号中的杂波干扰,本文提出了基于改进的自适应集合经验模态分解(ICEEMDAN)和长数据序列截取的 生命信号分解方法,通过延长观察时间,然后截取时间序列,得到既定观察时间的最终固有模态函数(IMF)分 量,通过模糊熵对所有IMF信号进行分析来识别含噪信号,并对含有噪声的IMF信号进行去噪处理,综合分析相 关性和能量阈值的结果,挑选出合适的IMF 分量重构生命信号。通过仿真和实测表明,所提出的方法能够大幅 减少噪声,优于现有的去噪技术,有利于提高提取的呼吸和心跳信号的精准度和真实性。

关键词:线性调频连续波;改进的自适应集合经验模态分解;长数据序列截取;模糊熵

0 引 言

        利用雷达检测人体生理信息是人们当下研究 的热门领域,呼吸和心跳是人体最重要的生命活 动信息,能快速准确地对其检测至关重要。毫米 波雷达通过非接触的方式检测人体生理信息,且 不受温度、光照和尘埃等周围环境的影响,可以穿 透衣物和被子等遮挡物进行检测,在医疗监测、睡 眠监测和地震救援以及自动驾驶等领域具有广泛 应用[1⁃3]。多普勒生物雷达通常被划分为连续波