一种信号监测方法、设备、存储介质及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种信号监测方法、设备、计算机可读存储介质及系统，首先通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。

【技术实现步骤摘要】
一种信号监测方法、设备、存储介质及系统
本专利技术涉及数据处理技术，尤其涉及一种信号监测方法、设备、计算机可读存储介质及系统。
技术介绍
近年来，随着医疗行业的快速发展，非接触式生命特征远程监测系统也在不断推陈出新。该非接触式生命特征远程监测系统可用于对传染病患者、重度烧伤患者、老人和婴幼儿临床动态监护，相比于传统的心电和呼吸仪，其使得被测患者更加舒适和轻松。特别是面对今年新型冠状病毒的爆发局势下，对非接触式生命特征远程监测系统提出了更加迫切的需求。然而，目前已有的非接触式生命特征监测系统，大部分没有进行大规模联网，还是单独的一个设备，故无法为当前及将来智慧医疗的广泛应用提供保障。
技术实现思路
本专利技术实施例为了克服现有技术所存在的以上问题，创造性的提供了一种信号监测方法、设备、计算机可读存储介质及系统。根据本专利技术第一方面，提供了一种信号监测方法，该方法包括：通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。根据本专利技术第二方面，还提供一种信号监测设备，该设备包括：毫米波雷达芯片，用于以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；微信号处理芯片，用于对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；无线传输装置，用于发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。根据本专利技术第三方面，又提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括一组计算机可执行指令，当所述指令被执行时用于执行上述信号监测方法。根据本专利技术第四方面，又提供一种信号监测系统，该系统至少包括：云平台和上述信号监测设备；所述云平台和信号监测设备的无线传输装置之间建立有无线通信连接；其中，所述信号监测设备，用于对监测对象进行信号监测，得到包括生命特征频率的监测结果；还用于通过所述无线传输装置发送所述监测结果至云平台；所述云平台，用于对所述监测结果进行管理。本专利技术实施例信号监测方法、设备、计算机可读存储介质及系统，首先通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。如此，本专利技术基于毫米波雷达芯片，通过先进的微波信号处理算法，监测得到生命特征频率(如呼吸频率和心跳频率)，并将所述生命特征频率通过无线网络传输至云平台，这样便于后续大规模部署，从而为将来智慧医疗的广泛应用提供保障。需要理解的是，本专利技术的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本专利技术的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。图1示出了本专利技术一应用实例信号监测系统的网络架构示意图；图2示出了本专利技术实施例信号监测方法的实现流程示意图；图3示出了本专利技术一应用实例微信号处理过程的具体实现流程示意图；图4示出了本专利技术一应用实例微信号处理时序图；图5示出了本专利技术实施例信号监测设备的组成结构示意图；图6示出了本专利技术实施例信号监测系统的组成结构示意图。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为使本专利技术更加透彻和完整，并能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细阐述。图1示出了本专利技术一应用实例信号监测系统的网络架构示意图；图2示出了本专利技术实施例信号监测方法的实现流程示意图。参考图1，本专利技术信号监测系统主要由四个部分组成：智能非接触生命特征监测部分、无线收发部分、云端部分和用户终端部分；其中，智能非接触生命监测部分通过RDC7701发射电磁波，对包含生命特征信号(主要是呼吸和心跳信号)调制的回波电磁波信号进行混频、滤波和放大处理，得到回波中频信号，再通过STM32H750对回波中频信号进行距离FFT、相位提取、带通滤波、谱估计等实时处理获得呼吸和心跳频率；无线收发部分采用NB-IoT无线物联网模块与云端平台进行信息交互；云端部分将非接触毫米波雷达感知的生命特征信息进行实时统计和记录管理；用户终端部分实时查询监测目标信息，为监护人员作出便捷快速响应提供方便。基于如图1所示的系统架构，本专利技术实施例提供了一种信号监测方法，如图2所示，包括：操作201，通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；操作202，对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；操作203，发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。在操作201，毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号时的工作频率范围为76GHz～81GHz。其中，毫米波雷达芯片通常可以为RDC7701毫米波芯片，该芯片的工作频率范围为76GHz～81GHz，可以最大发射4GHz的带宽。在具体采集过程中，利用该毫米波雷达芯片发射电磁波，由于监测对象(如人体)的呼吸和心跳将导致胸廓有规律的前后起伏，这些生命特征信息都调制在回波电磁波中，对回波信号进行混频、滤波和放大处理，得到回波中频信号。由于载频信号高，天线尺寸可以很小，同时集成度到，整个装置功耗低，外形尺寸小，便于安装。同时由于发射带宽宽，距离分辨力可以达到厘米级，测量精度达到毫米级，可准确获取生命特征信号。其中，生命特征信号包括心跳信号和呼吸信号。在操作202，可以基于STM32H750对所采集的生命特征信号进行微波信号处理。具体地，首先对所采集的生命特征信号进行距离FFT变换，提取对应的目标距离单元(下文步骤1～2)；接着对所提取的目标距离单元进行相位处理，得到连续的生命特征数据流(下文步骤3～6)；最后对所述连续的生命特征数据流进行谱估计，以选取置信度范围内的生命特征频率(下文步骤7～8)。其中，生命特征频率包括呼吸频率和心跳频率。这里，对所提取的目标距离单元进行相位处理，包括：对所提取的目标距离单元进行相位提取、相位解缠绕、相位差分及带通滤波处理。在本专利技术一实施方式中，当所采集的生命特征信号为心跳信号时，在对所述连续的生命特征数据流进行谱估计之前，所述方法还包括：对连续的生命特征数据流进行运动占据片段消除处理(下文步骤6a)。接下来详细介绍基于STM32H750处理芯片对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，估计呼吸频率和心跳频率的主要处理步骤如图3所示：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号监测方法，其特征在于，所述方法包括：/n通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；/n对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；/n发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号监测方法，其特征在于，所述方法包括：
通过毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号；
对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，得到包括生命特征频率的监测结果；
发送所述监测结果至云平台，以使云平台对所述监测结果进行管理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述毫米波雷达芯片以非接触方式采集监测对象的生命特征信号时的工作频率范围为76GHz～81GHz。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所采集的生命特征信号进行微波信号处理，包括：
对所采集的生命特征信号进行距离FFT变换，提取对应的目标距离单元；
对所提取的目标距离单元进行相位处理，得到连续的生命特征数据流；
对所述连续的生命特征数据流进行谱估计，以选取置信度范围内的生命特征频率。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所提取的目标距离单元进行相位处理，包括：对所提取的目标距离单元进行相位提取、相位解缠绕、相位差分及带通滤波处理。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所采集的生命特征信号为心跳信号；
相应的，在对所述连续的生命特征数据流进行谱估计之前，所述方法还包括：
对连续的生命特征数据流进行运动占据片段消除处理。


6.一种信号监测设备，其特征在于，所述设备包括：
毫米波雷达芯片，用于以非接触方式采集监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁常顺，向洪，王俊，罗雨泉，周杨，李舒，
申请(专利权)人：北京航空航天大学杭州创新研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33