基于盲源分离的多人呼吸信号检测方法

作     者：杨轩 王子颖 张力 赵恒 洪弘 

作者机构：南京理工大学 上海航天电子技术研究所 

出 版 物：《雷达学报》 (Journal of Radars)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金(62301255,62201259) 江苏省自然科学基金(BK20220942,BK20220940) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(30923011026,30923011006) 

主　　题：非接触呼吸检测 FMCW雷达 多人呼吸 盲源分离 复数独立成分分析 

摘      要：近年来，人们越来越关注多人环境下的呼吸监测，以及如何同时监测多人的健康状态。在多人呼吸检测的算法中，盲源分离算法因其无需先验信息并且对硬件性能依赖性较小而备受研究者们关注。然而，在多人呼吸监测场景中，目前的盲源分离算法通常将相位信号作为源信号进行分离，本文引入FMCW雷达下距离维信号和相位信号的对比，推导出相位信号作为源信号存在近似误差，并通过仿真验证距离维信号作为源信号时分离效果更好。另外，本文提出了基于非圆复数独立成分分析的多人呼吸信号分离算法，分析了不同呼吸信号参数对分离效果的影响，仿真和实测实验表明所提出的方法适用于天线个数不小于目标个数时多人呼吸信号的检测，并且在目标角度差为9.46°时，也能够准确分离呼吸信号。