存在感應雷達模塊,毫米波雷達,感應人體呼吸心跳應用

      2021-12-09 2061

      毫米波雷達是可在毫米波頻段探測的雷達。一般毫米波是指30~300GHz的頻域(1~10mm)頻域。毫米波波長介于厘米波與光波之間,所以它同時具有微波導引和光電導引的優點。毫米波雷達使用大氣窗口(毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時,其傳播的衰減較小,這是由于由氣體分子共振吸收而引起的極小衰減,并且受自然光和熱輻射源的影響較小。


      所以在通訊、雷達、導引、遙感技術、無線電天文學以及波譜學中,毫米波雷達都具有重要意義。采用毫米波天線的窄波束和低旁瓣特性,可以實現精確跟蹤雷達和成像雷達。


      ①當天線口徑相同時,毫米波雷達波束較窄(一般為毫弧度度量級),可以提高雷達的角度分辨率和角度精度,并對對抗電子干擾有利.雜波干擾、多徑反射干擾等。


      ②由于工作頻率高,可以獲得較大的信號帶寬(如吉赫量級)和多普勒頻移,有助于提高距離和速度的測量精度和分辨率,并可以分析目標特征。


      通過雷達測出人體呼吸心跳的原理是:呼吸、心跳等人體活動會引起胸腔的起伏,從而引起雷達與被測人體間徑向距離的變化。呼吸心跳信號可以通過測量其徑向距離的變化來提取。人體呼吸心跳探測在醫學監護中.如火災、地震等災后救援.家庭健康監測具有重要意義。與單目標呼吸心跳檢測相比,多目標呼吸心跳檢測的難點在于識別多目標。目前,基于多目標識別域的不同,本文將其歸納為三類:距離維判別法、方位判別法、信號域判別法。


      根據目標徑向距離的差異來區分距離,是一種直接常用的方法,這種方法的優點是分離效果較好,流程也比較簡單。其缺點是雷達系統帶寬要求較高,以獲得較高的距離分辨率;多目標在相同距離單元時不能加以識別。利用雷達的相對方位角的不同,可以識別出多目標的方位信息。這種方法的優點是可以分辨出同一距離單元的多目標,但是需要使用陣列天線,并需要研究相應的波達方向(DOA,DirectionofArrival)估計方法以及數字波束形成(DBF)法。基于多目標呼吸心跳信號的差異,對信號域多目標識別方法進行了識別。其優點是可以分辨出同一方位角上的同一距離單位的多目標,但對多目標呼吸心跳信號有較大的差別,而且需要多個目標在同一距離單位。


      毫米波雷達工作頻率在30GHz至300GHz之間;寬頻帶和可達GHz的可達,因此具有更高的距離分辨率。例如,使用3GHz帶寬的雷達,其距離分辨率是5cm。高距分辨能力的引入,為多目標識別提供了一種可行的方法。


      在家庭環境中,多人監測呼吸的兩大難點是:


      1)當兩個以上的人體目標和雷達在同一條直線上時,雷達只能測量出距離較近的人體目標的胸部起伏信息;


      2)背景雜波干擾。室內環境中存在大量體積較大的物體,隱藏著人體胸腔回波信號。


      這就可應用到飛睿智能5.8G存在感應雷達模組了,該系列是工作在5.8GHz±75MHz頻段,集成高性能32位MCU,單芯片直接輸出感應控制信號,真正的SoC。性能強大,可做豐富算法,拓展性強,適合高性能要求的場景。支持標準UART接口,可與其他主控或傳感器互聯互通,也可作為主控使用,可基于人體呼吸的探測,實現存在感應。

      產品特點

      FR58L4M32-2020S

      ? 工作頻率:5.8Ghz±75MHz

      ? 供電電壓:4.5~5.5V

      ? 正向距離可達30米

      ? 搭載32位MCU

      ? 抗干擾能力強,支持密集分布

      ? 基于探???人體呼吸,實現存在感應

      ? 符合FCC/CE/SRRC等無線認證標準

      ? 工業級,支持高低溫(-40°-85°)可靠性測試

      ? 集成中頻處理與濾波

      ? 靈活多樣的管角接口

      ? 針對性核心算法協議

      ? 支持距離調節

      ? 支持光敏(可選)。


      該雷達可方便地滿足以下應用要求:

      1、高精度多維搜索測量:對高精度距離.方位.頻率和空間位置進行測量定位;

      2、雷達安裝平臺有體積.對振動和其他環境有嚴格要求:毫米波雷達天線尺寸小、重量輕、易于滿足便攜.彈載.車載.機載和星載等不同平臺的特殊環境要求;

      3、目標特征提取和分類識別:毫米波雷達高分辨率.寬工作頻帶.高數值的多普勒頻率響應.短波長容易獲得目標細節特征和清晰輪廓成像,適合目標分類與識別的重要戰術要求;

      4、小目標和近距離探測:毫米波短波長所對應的光域較小,因此比較微波雷達更適合于小目標的探測。除了專門進行空間目標觀測等遠距離毫米波雷達外,一般毫米波雷達適合在30公里以下進行近距離探測。

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