基于GWO-VMD的毫米波雷达心率检测

作     者：黄龙 付君雅 袁成林 吕骞 高军峰 

作者机构：中南民族大学生物医学工程学院 

出 版 物：《电子科技大学学报》 (Journal of University of Electronic Science and Technology of China)

年 卷 期：2025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）] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 0836[工学-生物工程] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：武汉市东湖高新区“揭榜挂帅”项目(2024KJB348) 

主　　题：毫米波雷达 生命体征 变分模态分解 信号分解与重构 灰狼优化算法 

摘      要：为实现非接触式高精度的生命体征测量方法，提出了一种优化变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）的心跳信号分离与重构方法。通过对雷达的中频信号进行目标识别、相位提取、相位差分、相位平滑等一系列信号预处理，根据心跳的频率设计带通滤波器，并利用灰狼优化算法(grey wolf optimizer, GWO)和模糊熵（fuzzy entropy,FE）函数优化了VMD的参数，最后利用线性调频Z变换对心率分量进行频谱细化得到实际心率。与心电监护设备和多种算法进行对比来验证该算法的优越性。经过334组实验，该方法的均方根误差为2.59，平均绝对百分比误差为2.65%，表明该方法在准确性和实时性上均表现更为优异。