02实验原理 历业子代技大碧 示例： 假设一个线性调频连续波的调频斜率为50MHZ1s,持续时间为40微秒。如果此雷达前面的物体改 变其位置1毫米，则相位的变化△Φ=4△d/1约为180°，而差频信号的频率的变化fR=2△d1c 为333Hz,因为在线性调频连续波重复周期内的观察窗口等于40微秒，333Hz对应的时长相当于仅 0.013个周期。因此，这种变化在频谱中是不可辨别的。所以，差频信号的相位对物体范围的微小变 化非常敏感，但频率不是这样，它对这种微小的变化非常不敏感。 厚德求真砺学笃行 6 XIDIAN UNIVERSITY
一 02 实验原理 6 示例： 假设一个线性调频连续波的调频斜率为 ，持续时间为40微秒。如果此雷达前面的物体改 变其位置1毫米，则相位的变化 约为180°，而差频信号的频率的变化 为333 Hz，因为在线性调频连续波重复周期内的观察窗口等于40微秒，333Hz对应的时长相当于仅 0.013个周期。因此，这种变化在频谱中是不可辨别的。所以，差频信号的相位对物体范围的微小变 化非常敏感，但频率不是这样，它对这种微小的变化非常不敏感。 50MHZ/μs = 4 / d 2 / R f d c =
02实验原理 历些秤代技光碧 体征 幅度 频率 呼吸心跳参考模型： 呼吸 1-12mm 0.1-0.5Hz 6-30次/分钟 x(T)=A,sin(2πfT)+A2sin(2πf2T) 心跳 0.1-0.5mm 0.8-3Hz 48-180次/分钟 呼吸模型 心跳模型 陶腺握幅 呼吸心跳混合 X:1172 4.5 ￥4.993 4 3.5 2.5 1.5 X:10B.4 Y:0.5746 0.5 ■ 10 15 2日 60 80100 12014016010 时同(s 每分钟次数 呼吸心跳幅度变化为mm级，通过差频信号的频率求解不能有效分辨，而通 过对差频信号相位的求解可以准确分辨。 厚糖求真砺学笃行 7 XIDIAN UNIVERSITY
一 02 实验原理 7 体征 幅度 频率 呼吸 1-12mm 0.1 −0.5Hz 心跳 0.1-0.5mm 0.8 −3Hz ( ) 1 1 2 2 x A sin f T A sin f T T = + ( ) 2 2 ( ) 呼吸心跳参考模型： 呼吸模型 心跳模型 呼吸心跳幅度变化为mm级，通过差频信号的频率求解不能有效分辨，而通 过对差频信号相位的求解可以准确分辨。 6 −30次/分钟 48 −180次/分钟
02实验原理 面账毛子代技大碧 对于静止的人体目标来说，距离维FFT后的差频信号包含呼吸心跳的相位信息： Q)=smcU-)epU经(R]其中，R包含人体呼吸心跳信息，表达式为：R=R+T,T为帧时长 呼吸心跳波形变化与呼吸心跳的相位关系为：△x(T)= 2(Φ(T)-Φ(0) 第1帧 第K帧 4π 人体目标的距离单元是在一帧内的Chip中获取取的，而呼 吸心跳信息是从多帧间的相位获取得到。 Chirpl ChirpM Chirpl ChirpM t 呼吸心跳混合波形提取示意图： 离单元 提取相位 时间 厚德求真面学笃行 XIDIAN UNIVERSITY
02 实验原理 提取相位 距 离 单 元 时间 一 8 ' 4 ( ) sin ( )exp[ ] Q f c f f j R R − （ ） 对于静止的人体目标来说，距离维FFT后的差频信号包含呼吸心跳的相位信息： ( ( )- (0)) ( ) 4 T x T 呼吸心跳波形变化与呼吸心跳的相位关系为： = 呼吸心跳混合波形提取示意图： 其中， R 包含人体呼吸心跳信息，表达式为： R R x T = +0 ( ) ， T 为帧时长 人体目标的距离单元是在一帧内的Chirp中获取取的，而呼 吸心跳信息是从多帧间的相位获取得到。 Chirp1 ChirpM t f 1帧 K帧 ... ... ... Chirp1 ChirpM t f 1帧 K帧 ... ... ... 第 第