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伤员探测是指利用伤员探测装备,在废墟、掩体中探测有无存活的伤员,从而在最短的时间内寻找到伤员,并为抢救伤员赢得宝贵的时间。 本课题研制的伤员探测仪采用雷达式非接触生命参数检测技术,对被测量对象无约束,无需接触性电极、传感器、电缆等的连接,而且可以隔一定的距离,隔一定的物质(如衣服、纱布、墙等)进行生命参数(呼吸、心跳)检测。其基本原理是利用电磁波束照射人体,其回波信号被人体生命活动引起的体表微动所调制,使得回波信号的某些参数(如频率、相位)发生改变,检测到这些变化就能从中提取出人体生命参数。 本研究来源于军队“十五”指令课题,课题组现已研制了S2000—Ⅰ型伤员探测装备样机。课题进展中,如何较准确的判别出生命体 第四军医大学硕士学位论文的存在是一项重要研究工作。由于实际探测中检测到的信号成分十分复杂,不仅包括人体的生命参数(呼吸、心跳)信号,而且还含有各种干扰,如外围环境的干扰(风、天线抖动、工作人员走动等)信号、雷达天线旁瓣引人的干扰信号、整机系统噪声等,大幅度降低了系统的信噪比,为生命体识别带来困难。因此,本研究的主要任务是:进行有效的生命体识别,使52000—I型伤员探测系统实用化。 基于上述问题,本研究进行了以下方面的工作:1.对不同条件下生命体目标的生命参数信号进行了时域、频域分析;2.对人体生命参数信号特征及提取方法进行了研究;3.提出一套生命体识别方法;4.研制了为实用化服务的伤员探测装备软件系统。 在研究期间,分别选用36GHZ、1.SGHZ的雷达探测系统获取生命参数信号,经信号预处理器进行放大、滤波,经A/D转换送至计算机。利用采集到的生命参数信号,综合时域、频域中生命参数信号特征分析的实验结果,选取相关的信号处理方法提取信号特征,最终形成智”能生命体识别算法。利用Tvichw32控件,管理Windows操作系统下的中断资源,实现生命参数信号的采集与实时显示。利用时域、频域分析方法在Matlab环境下进行生命参数信号的时、频域数据分析,生成智能生命体识别算法,利用Delphi可视化编程环境设计出友好的软件界面。 取得的主要研究结果有:1、用现有的伤员探测实验平台采集了大量生命参数信号,积累了实验数据,为信号处理及信号特征提取研究打下良好的基础;2、提出了基于FFT频域积累的方法进行非接触生命参数信号分析与检测;3、综合时域、频域中生命参数信号特征分析的实验结果,形成生命体识别算法;4、为52000—l型伤员探测装备样 第2页 第四军医大学硕士学位论文机研制了伤员探测生命体识别软件系统。 本课题具有以下创新点:1.提出了基于FFT频域积累的方法进行非接触生命参数信号分析与检测;2、首次提出了一套雷达式非接触生命参数检测的生命体识别算法,并研制了相应的软件系统。