摘要：针对脉冲相干式毫米波雷达在人体生命体征信号检测中胸廓目标的距离门突变和切变问题,提出一种基于孤立森林(iForest)与核密度估计(KDE)的雷达目标最优距离门估计方法。为有效评估目标信号的距离门检测准确度,设计了人体呼吸模拟装置,建立目标信号跟踪与测量评估方法;基于iForest与KDE算法对目标最优距离门选取进行实验研究。结果表明,静态下误差率最高为5.17%;动态下误差率为8.30%。为进一步验证其有效性,对人体进行呼吸检测,并且提取的人体呼吸信号杂波少,信噪比高,能够有效提取呼吸信号特征。因此,基于iForest与KDE算法在目标最优距离门选取具有较好的估计能力,为该类型毫米波雷达非接触生命体征提取提供了有效的目标跟踪方法。

摘要：针对落水者的安全快速营救问题,提出了对U型动力救生装置优化设计方案。该方案从减阻外形、动力优化、安全性优化分析三个角度出发,采用基于UGNX11.0软件创建U型动力救生装置的三维模型,获得符合人体工学的结构设计;基于Solidworks flow simulation进行计算流体力学(CFD)仿真分析,获得优化的减阻外形和动力模块设计,最后在UGNX11.0和ANSYS Workbench 2019 R3软件的协助下,实现对U型动力救生装置的静力学与碰撞的有限元分析(FEA),以检验优化其结构强度、刚度和抗冲击性。综上,仿真实验结果分析可知,所得装置能够安全、快速、可靠地营救落水者。可为水上救援及公共安全领域的设备研发提供一定的参考。

摘要：针对毫米波雷达生命体征信号检测存在的呼吸谐波及心跳信号提取精度低的问题,本文提出了基于谐波陷波器改进的谐波倍数循环检测(HMLD)的呼吸心跳分离方法。首先,设计了单通道的毫米波雷达信号采集系统,采集人体胸廓雷达回波信号,并进行相位信号提取、相位解缠、滤波等预处理提取胸廓微动信号;其次,通过HMLD方法提取呼吸基波频率、高次谐波频率,并采用陷波器消除呼吸谐波;最后,根据HMLD方法提取心跳基波频率,提取的心跳频率误差率在11.5%以内,并与变分模态分解算法(VMD)提取结果对比,心跳信号信噪比平均提高了2.66 dB。实验结果表明,基于谐波陷波器改进的HMLD方法能够有效的分离呼吸心跳。