非接触生命参数检测系统

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1、非接触生命参数检测系统路国华，王健琪，杨国胜，王海滨，荆西京，倪安生，朱新亚【关键词】,.freelu-lation;mathematicalmodelAbstract:AIMToconstructthemathematicalmodelbe-tforlifeparametersandpiezoresistiveaccelerationsensor.METHODSMathe-maticmodelforthepiezoresistiveaccelerationsensorandthereturn，andthemathematicmo

2、delulatedandanalyzedbyputer.RESULTSTheamplitudeofthereturncouldbeattenuated19.7timesbymeansofadaptivesignalprocessingathematicmodel.CONCLUSIONTheresultssimulatedandanalyzedbytheputermatchathematicmodel，andthismodelcanprovidetheoreticalinstructiononrestrainingtheself-d

3、itheringofthethenon-contactdetectingsystemforlifeparameters.0引言非接触生命参数检测［1，2］技术是利用微波束照射人体，其回波信号被人体生命活动引起的体表微动所调制，使得回波信号的某些参数（如频率、相位）发生改变，检测到这些变化就能从中提取出人体生命参数（如呼吸或心跳）.当非接触生命参数检测系统在野外环境进行检测时，由于受到风、移动等因素作用，使得检测系统产生自抖动，抖动的幅度远大于人体的生命参数信号，这样大大降低了检测的信噪比.经过大量的实验研究表明:采用自适应信号处理

4、技术，可以实现对非接触生命参数检测系统的自抖动干扰进行抑制，提高信噪比.自适应信号处理的效果的好坏，关键在于自适应信号处理信号的相关性，相关性的研究必须建立在一定的数学模型上.我们主要讨论非接触生命参数检测系统-压阻式加速度传感器数学模型的建立.1数学模型的建立1.1压阻式加速度传感器结构原理压阻式加速度传感器是在传统的应变计式传感器的基础上发展而成的，通过微电子技术将压敏电阻用离子注入法注入于硅片上，并用化学药剂蚀刻的悬臂梁构成质量弹簧系统（Fig1）.当压阻式加速度传感器受振动、运动等因素作用使传感器内部被支撑的硅质量系统产生

5、运动，这样造成悬臂梁内应力的变化使悬臂梁上的压敏电阻阻值发生变化，它就能够通过Fig2所示的惠斯顿电桥测量输出电压的变化，就可以得到与加速度成正比的输出电压.理论推导如下［3］:图1－图2略Us0=I0RKsε（1）式中:Ks压阻元件灵敏系数;ε应变量（10-6）;R电桥桥臂压敏电阻（Ω）;I0恒流源电流（A）.传感器在加速度a作用下，悬臂梁内产生应变力为:F=ma（2）悬臂梁的根部所受的应变量为:ε=6mLEH，HuangY，ZhangJP，NormanA.Microforsearchinghumansubjectsundere

6、arthquakerubbleorbehindbarrier［J］.IEEETransBiomedEng，2000;27（1）:105-112.［2］］.ChinaMachinePress，2000:372-398.［5］DingLF，GengFL.Leidayuanli［M］.XidianUniversityPress，1997:245-248.［6］LuGH，edUniv），2002;23（4）:365-367.