存在感应雷达模块,毫米波雷达,感应人体呼吸心跳应用

2021-12-09 1482

毫米波雷达是可在毫米波频段探测的雷达。一般毫米波是指30~300GHz的频域(1~10mm)频域。毫米波波长介于厘米波与光波之间,所以它同时具有微波导引和光电导引的优点。毫米波雷达使用大气窗口(毫米波与亚毫米波在大气中传播时,其传播的衰减较小,这是由于由气体分子共振吸收而引起的极小衰减,并且受自然光和热辐射源的影响较小。


所以在通讯、雷达、导引、遥感技术、无线电天文学以及波谱学中,毫米波雷达都具有重要意义。采用毫米波天线的窄波束和低旁瓣特性,可以实现精确跟踪雷达和成像雷达。


①当天线口径相同时,毫米波雷达波束较窄(一般为毫弧度度量级),可以提高雷达的角度分辨率和角度精度,并对对抗电子干扰有利.杂波干扰、多径反射干扰等。


②由于工作频率高,可以获得较大的信号带宽(如吉赫量级)和多普勒频移,有助于提高距离和速度的测量精度和分辨率,并可以分析目标特征。


通过雷达测出人体呼吸心跳的原理是:呼吸、心跳等人体活动会引起胸腔的起伏,从而引起雷达与被测人体间径向距离的变化。呼吸心跳信号可以通过测量其径向距离的变化来提取。人体呼吸心跳探测在医学监护中.如火灾、地震等灾后救援.家庭健康监测具有重要意义。与单目标呼吸心跳检测相比,多目标呼吸心跳检测的难点在于识别多目标。目前,基于多目标识别域的不同,本文将其归纳为三类:距离维判别法、方位判别法、信号域判别法。


根据目标径向距离的差异来区分距离,是一种直接常用的方法,这种方法的优点是分离效果较好,流程也比较简单。其缺点是雷达系统带宽要求较高,以获得较高的距离分辨率;多目标在相同距离单元时不能加以识别。利用雷达的相对方位角的不同,可以识别出多目标的方位信息。这种方法的优点是可以分辨出同一距离单元的多目标,但是需要使用阵列天线,并需要研究相应的波达方向(DOA,DirectionofArrival)估计方法以及数字波束形成(DBF)法。基于多目标呼吸心跳信号的差异,对信号域多目标识别方法进行了识别。其优点是可以分辨出同一方位角上的同一距离单位的多目标,但对多目标呼吸心跳信号有较大的差别,而且需要多个目标在同一距离单位。


毫米波雷达工作频率在30GHz至300GHz之间;宽频带和可达GHz的可达,因此具有更高的距离分辨率。例如,使用3GHz带宽的雷达,其距离分辨率是5cm。高距分辨能力的引入,为多目标识别提供了一种可行的方法。


在家庭环境中,多人监测呼吸的两大难点是:


1)当两个以上的人体目标和雷达在同一条直线上时,雷达只能测量出距离较近的人体目标的胸部起伏信息;


2)背景杂波干扰。室内环境中存在大量体积较大的物体,隐藏着人体胸腔回波信号。


这就可应用到飞睿智能5.8G存在感应雷达模组了,该系列是工作在5.8GHz±75MHz频段,集成高性能32位MCU,单芯片直接输出感应控制信号,真正的SoC。性能强大,可做丰富算法,拓展性强,适合高性能要求的场景。支持标准UART接口,可与其他主控或传感器互联互通,也可作为主控使用,可基于人体呼吸的探测,实现存在感应。

产品特点

FR58L4M32-2020S

➢ 工作频率:5.8Ghz±75MHz

➢ 供电电压:4.5~5.5V

➢ 正向距离可达30米

➢ 搭载32位MCU

➢ 抗干扰能力强,支持密集分布

➢ 基于探���人体呼吸,实现存在感应

➢ 符合FCC/CE/SRRC等无线认证标准

➢ 工业级,支持高低温(-40°-85°)可靠性测试

➢ 集成中频处理与滤波

➢ 灵活多样的管角接口

➢ 针对性核心算法协议

➢ 支持距离调节

➢ 支持光敏(可选)。


该雷达可方便地满足以下应用要求:

1、高精度多维搜索测量:对高精度距离.方位.频率和空间位置进行测量定位;

2、雷达安装平台有体积.对振动和其他环境有严格要求:毫米波雷达天线尺寸小、重量轻、易于满足便携.弹载.车载.机载和星载等不同平台的特殊环境要求;

3、目标特征提取和分类识别:毫米波雷达高分辨率.宽工作频带.高数值的多普勒频率响应.短波长容易获得目标细节特征和清晰轮廓成像,适合目标分类与识别的重要战术要求;

4、小目标和近距离探测:毫米波短波长所对应的光域较小,因此比较微波雷达更适合于小目标的探测。除了专门进行空间目标观测等远距离毫米波雷达外,一般毫米波雷达适合在30公里以下进行近距离探测。