非接触人体探测技术在反恐、防暴、城市局部战争以及灾后救援等领域具有重要应用。人体心脏电场非接触探测技术是生命科学在目标探测领域的一种新应用,该技术具有穿透力强、无辐射、抗干扰性好等优点。针对传统人体探测技术研究存在的不足,本文进行了人体心脏电场非接触探测机理研究。包括人体心脏电场产生机理、人体心脏电场传输特性分析、人与几种动物心脏电场特性分析与比较、设计并研制了基于DSP28335处理器的模拟人体心脏电场信号检测系统。论文的主要工作如下:1、人体心脏电场产生机理研究。首先,根据心脏电生理原理分析得出心肌细胞膜上钠钾泵是维持心肌细胞静息电位稳定的原因。以钠钾泵电流平衡电位作为心脏电场的场源电位,推导出人与几种动物的钠钾泵电流平衡电位。其次,将人体心脏电场等效为一个电偶极子,由单个心肌细胞的钠钾泵电流平衡电位推导出整个心脏的场源电位,以此作为非接触人体探测的目标电场电位。最后,根据钠钾泵电流平衡电位计算得到人与几种动物心脏电场特性的差异。2、人体心脏电场传输特性分析。通过建立心脏-躯干模型得到了心脏电场传输的等效阻抗耦合电路模型,由此推导出心脏电场传输的传递函数并对其进行频率响应分析,得出心脏电场从体内辐射到体外,衰减增益为-9.2d B～9.0d B,相位超前0～0.45rad。通过等效耦合电路仿真结果分析,得出建立的人体心脏电场传输模型是合理可行的。3、人和几种动物心脏电场特性研究与分析。建立了正常人体、濒临死亡人员、狗、豚鼠和兔子的心脏电场数学模型,并对其进行频谱分析。分析结果得出:正常人体心脏电场带宽范围为30 Hz～47 Hz;濒临死亡人员心脏电场带宽为8Hz;狗、豚鼠和兔子心脏电场带宽范围分别为50 Hz～90 Hz、120 Hz～500 Hz和70 Hz～120 Hz。根据分析结果得出心脏电场非接触探测技术中区分人与其他动物的判别准则,由此实现人体目标探测与识别。4、设计并研制了模拟人体心脏电场信号检测系统。包括前置信号调理放大电路和DSP数据采集系统的设计、制作、调试,信号处理算法的仿真分析和检测系统的模拟信号测试实验。通过信号处理算法仿真实验和模拟信号测试实验验证了模拟人体心脏电场信号检测系统硬件和软件均能够正常工作、满足技术指标要求,具有稳定性强、抗干扰性好等特点,为后续人体心脏电场信号探测系统提供了理论基础和检测系统。