4.5 本章小结 22

5.总结与展望 23

致  谢 24

参 考 文 献 25

1 绪论

1.1 课题研究的背景

穿墙生命体征检测近年来广泛应用于反恐，救援，抗震救灾等各方面。国内外多次灾害抢救的事实证明，抢救的越及时，存活的可能性越大。因此，在有障碍物的情况下准确检测出障碍物后是否有生命体征显得尤为重要。呼吸是表征生命体征的重要指标，对障碍物后呼吸的准确测量可以反映目标的生理状况。人类呼吸的显著特点在于有频率的周期性运动，特别是，通过高精确度的实验数据的目标，我们可以提取生命信号中心频率并定位人的位置。与穿墙探测等研究相比，这项技术的优点在于能识别和处理高强度繁杂波下的生命信号，它具有高信噪比并且检测功能在复杂环境下易实现。因此，穿墙呼吸检测在生命体征检测中具有重要的研究意义，同时穿墙检测技术的能力的强弱也从一定程度上反映了这个国家军工和经济实力。我们可以通过穿墙呼吸检测来搜索并找到地震，爆炸，或起火大楼的废墟下的被困幸存者。它具有较高的距离分辨率并且有助于更好地将墙后面的人与其他对象分别开来。随着生产力水平的飞速发展，穿墙呼吸检测也可用于睡眠质量检测、监控传染病人等其他领域，同时，由于对检测精度与准确度的要求日益增加，对探测技术的要求也越来越高，可以说无论是民用领域还是涉及到国防大事，都要求我们在非接触式探测方面，尤其是穿墙检测方面做出更大的成绩。

近年来，基于UWB雷达的穿墙目标检测技术得到了广泛发展，可以实现对呼吸信号的穿墙准确测量。但是，由于现有检测算法大多数是基于傅里叶变换的方法，时间和频率分辨力都有很大的局限性，无法体现出目标呼吸的变化趋势以及对目标进行动态的时频跟踪。因此，在傅里叶变换的基础上，使用时频分析进行呼吸的跟踪获取，是穿墙呼吸检测算法的一个重要研究趋势。

1.2 国内外研究历史与动态

1.2.1 时频分析方法的研究历史与动态

1.2.2 穿墙呼吸检测的研究历史与动态

1.3 论文的主要工作及结构安排

本文主要研究了基于时频分析的穿墙呼吸检测算法，详细分析了算法的工作原理及性能。并通过Matlab仿真验证该算法的正确性和优越性。本论文主要工作包括如下几个方面：

1、信号处理方法的分析。主要分析了滤波器的设计、快速傅里叶变换、希尔伯特变换、以及改进算法。论文网

2、穿墙呼吸检测算法的Matlab实现。研究了检测呼吸信号的算法思路、实现步骤、理论仿真、性能分析等。

本文的章节和内容安排如下：

第一章，绪论。简单明了的介绍了本文的研究背景与意义，现阶段国内外研究现状分析以及论文的主要工作和结构安排。

第二章，相关技术简介。介绍了常规雷达的工作原理，雷达的分类和UWB雷达用于穿墙呼吸检测的优点。

第三章，时频分析方法。介绍了一些对穿墙呼吸信号的处理方法，主要包括快速傅里叶变换，希尔伯特变换以及为了提高精度提出了的改进算法，并比较了各方法的性能。

第四章，雷达信号处理。对通过时间UWB雷达接收到的穿墙呼吸信号进行处理，检测目标的具体位置和瞬时频率。

第五章，总结与展望。对本文的研究内容进行总结，并提出一些可以改进的地方以及能够继续研究的方向。