本实用新型专利技术提供了一种小型非接触式人体生命体征检测装置，包括信号处理和发射模块、二分功分器、发射天线、接收天线、幅相比较器、终端模块和无线模块；信号处理和发射模块用于发射设定频率的微波信号；二分功分器用于接收微波信号并分为两路，一路通过发射天线发射，另一路信号发送至幅相比较器；接收天线用于收到反射回来的调制信号并将其发送至幅相比较器；幅相比较器用于比较两路信号的幅度差和相位差，并发送至信号处理和发射模块，信号处理和发射模块分别发送至终端模块用于显示、发送至无线模块用于上传云端。该装置具有非接触检测人体生命体征、提取呼吸心跳信号、将数据可视化、降低系统的复杂程度和数据处理难度的优点。点。点。
【技术实现步骤摘要】
小型非接触式人体生命体征检测装置
[0001]本技术涉及新一代信息技术生命体征检测领域，具体的说，涉及了一种小型非接触式人体生命体征检测系统。
技术介绍
[0002]一些生命体征的参数已经成为了医学诊断及治疗的重要指标。目前对于生命体征的检测有接触式检测和非接触式检测两种方式。接触式检测主要通过一些设备直接穿戴在被测量者的身体上来获取生命体征参数，这种方法对于一些病人并不适用，例如患有传染病病人、皮肤大面积烧伤或者情绪不稳定的患者，对于这些特殊的情况下的病患使用接触式检测设备会增加设备的维护、消杀成本以及可能会对病患造成二次伤害。针对接触式设备的一些缺点，非接触式检测设备使用摄像头、雷达等设备采集人体生命体征避免了这些问题。
[0003]摄像头可以通过人脸识别检测呼吸心跳，但是不可避免的会侵犯隐私。通过雷达检测生命体征可以对回波信号进行处理得到相关数据，但是直接处理会令电路设计更加复杂，增加硬件成本以及难以处理数据。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种非接触检测人体生命体征、提取呼吸心跳信号、将数据可视化、降低系统的复杂程度和数据处理难度的小型非接触式人体生命体征检测系统。
[0006]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种小型非接触式人体生命体征检测装置，包括信号处理和发射模块、二分功分器、发射天线、接收天线、幅相比较器、终端模块和无线模块；
[0007]所述信号处理和发射模块用于发射设定频率的微波信号和对接收到的数据进行整理处理；
[0008]所述二分功分器用于接收所述的设定频率的微波信号并分为两路信号，一路信号通过发射天线发射出去，另一路信号发送至幅相比较器的第一端口；
[0009]所述接收天线用于收到反射回来的调制信号并将其发送至幅相比较器的第二端口；
[0010]所述幅相比较器用于比较接收到的两路信号的幅度差和相位差，并将幅度差和相位差的数据发送至所述信号处理和发射模块，所述信号处理和发射模块对接收到的数据整理处理后分别发送至终端模块用于显示、发送至无线模块用于上传云端。
[0011]基上所述，所述信号处理和发射模块包括MCU控制器、运算放大器和压控振荡器，所述MCU控制器用于产生一个交流电压并发送至运算放大器，所述运算放大器将放大后的交流信号发送至压控振荡器，所述压控振荡器根据输入的电压产生所述的设定频率的微波
信号，所述MCU控制器还用于接收所述幅相比较器输出的幅度差和相位差数据。
[0012]基上所述，所述二分功分器的另一路信号通过三个Π形衰减器调整功率后发送至幅相比较器的第一端口。
[0013]基上所述，所述幅相比较器的输出侧设置有一个数据采集卡，所述数据采集卡用于采集幅相比较器输出的幅度差和相位差数据并发送至所述MCU控制器。
[0014]基上所述，所述MCU控制器与终端模块之间通过蓝牙实现数据互通。
[0015]基上所述，所述无线模块为WiFi模块。
[0016]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术通过雷达检测生命体征的原理，以及幅相比较器的应用原理，将提取到的呼吸心跳信号通过幅相比较器与原信号进行比较，得到相关的幅度信息和相位信息，并进行数据终端的可视化显示和数据云平台的数据存储以及分析被测者的健康状况，有效降低了系统的复杂程度和数据的处理难度，实现设备的小型化集成，便于常规应用。
附图说明
[0017]图1是本技术中一种小型非接触式人体生命体征检测装置的连接原理图。
[0018]图2是本技术中Π形衰减器的电路图。
[0019]图中：1.MCU控制器；2.运算放大器；3.压控振荡器；4.二分功分器；5.发射天线；6.接收天线；7. Π形衰减器；8.幅相比较器；9.终端模块；10.WiFi模块；11.蓝牙模块；12.数据采集卡；13.云平台。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0021]如图1所示，一种小型非接触式人体生命体征检测装置，包括由MCU控制器1、运算放大器2和压控振荡器3组成的信号处理和发射模块、二分功分器4、发射天线5、接收天线6、三个Π形衰减器7、幅相比较器8、终端模块9和WiFi模块10。
[0022]所述MCU控制器1用于产生一个交流电压并发送至运算放大器2，所述运算放大器2将放大后的交流信号发送至压控振荡器3，所述压控振荡器3根据输入的电压与输出频率的关系，产生系统所需要的连续正弦波信号，正弦波频率的选择需要根据使用天线的工作范围来确定，本系统中，选择产生的正弦波频率为2.4GHz。
[0023]产生的2.4GHz、功率为1dbm的信号通过所述二分功分器4分为A、B两路信号，由于本实施例中选用的幅相比较器的输入功率范围为
‑
60dbm~0dbm，所以两路信号要进行衰减，其它实施例可根据实际情况而定。
[0024]其中，A路信号作为测量信号，通过发射天线5发射出去，发射信号在遇到待测目标后，携带待测目标的信息反射回来，由接收天线6接收，并输入幅相比较器8的A端口，A路信号经过空间的衰减程度，可根据自由空间传播模型得到，使其符合幅相比较器的输入功率范围。
[0025]B路信号则经过三个Π形衰减器7进行衰减，每个衰减器减少10dB，本实施例中Π形衰减器的电路结构如图2所示，根据电阻衰减网络的计算，R1选择71.15欧，R2和R3选择96.25欧，可以达到功率降低10dB的效果，将衰减后的信号输入到幅相比较器8中的B端口
中。
[0026]由于测量信号返回后与初始信号有了幅度和相位的改变，通过幅相比较器对比A、B两路信号，可以根据信号的变化判断出被测目标的细微行为变化，包括呼吸、心跳等声明体征，继而可以反应呼吸和心跳的状态。
[0027]数据采集卡12采集幅相比较器得出的幅度差和相位差，通过MCU控制器1对数据采集卡12的控制可以对采集结果进行可控频率、可控范围的输出，可以根据数据采集卡12的输出信号判断出信号传输的波程差，即被测者胸腔的振幅信息。
[0028]MCU控制器1将振幅信息经过处理后通过蓝牙模块11发送到终端模块9，使终端模块9可以实时检测目标的生命体征变化，终端模块可以是手机、测试仪、显示器等，同时MCU控制器1将数据通过WiFi模块10发送到数据云平台13，远端可以对数据进行处理和判断，更好的检测被测目标生命体征。
[0029]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小型非接触式人体生命体征检测装置，其特征在于：包括信号处理和发射模块、二分功分器、发射天线、接收天线、幅相比较器、终端模块和无线模块；所述信号处理和发射模块用于发射设定频率的微波信号和对接收到的数据进行整理处理；所述二分功分器用于接收所述的设定频率的微波信号并分为两路信号，一路信号通过发射天线发射出去，另一路信号发送至幅相比较器的第一端口；所述接收天线用于收到反射回来的调制信号并将其发送至幅相比较器的第二端口；所述幅相比较器用于比较接收到的两路信号的幅度差和相位差，并将幅度差和相位差的数据发送至所述信号处理和发射模块，所述信号处理和发射模块对接收到的数据整理处理后分别发送至终端模块用于显示、发送至无线模块用于上传云端。2.根据权利要求1所述的小型非接触式人体生命体征检测装置，其特征在于：所述信号处理和发射模块包括MCU控制器、运算放大器和压控振荡器，所述MCU控制器用于产...
【专利技术属性】
技术研发人员：王超，石锦鹏，韦静宇，冯东浩，姚帅伟，申林，曹仰杰，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：
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