基于C8051F雙單片機的雷達式生命探測儀后端系統(tǒng)的研制.pdf

1、雷達式生命探測是指在不接觸人體的情況下，利用雷達發(fā)射的電磁波照射人體，雷達回波信號可被人體生命活動引起的體表微動所調(diào)制，從而攜帶了人體的生命信息。采用一定的硬件電路和信號處理算法，就可以檢測出呼吸、心率等人體生命參數(shù)。 本課題組前期研制的雷達式生命探測儀是基于PC機為中心處理和控制單元，采用USB接口進行數(shù)據(jù)采集和接收，用計算機進行信號分析、處理以及顯示輸出。這種系統(tǒng)在實用中所存在的主要問題是體積較大，重量較重，不便于攜帶。為了

2、彌補其不足，本課題組提出了用液晶顯示器作為顯示輸出設備，用DSP+MCU+A/D芯片模式取代PC+A/D采集卡模式的方案，以減小系統(tǒng)的體積和重量。采用這種模式后的預實驗表明，將DSP置于MCU前的方案，可引起系統(tǒng)的顯示輸出及屏幕刷新延遲明顯，無法實時顯示。 針對上述問題，本研究提出了一種改良性系統(tǒng)方案。本方案保留了液晶顯示器，進一步采用了雙MCU+A/D芯片模式，重新設計了系統(tǒng)軟件，由兩片MCU分別執(zhí)行控制和信號處理的任務，實現(xiàn)

3、了實時處理和顯示輸出，進一步簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、功耗低、攜帶方便等優(yōu)點，同時大幅降低了成本。本研究主要進行了以下幾方面的工作： 1. 設計了基于Silicon Laboratories公司生產(chǎn)的單片機C8051F120和C8051F123的雷達式生命探測儀后端系統(tǒng)，并研制了相應的硬件平臺。雷達前端經(jīng)預處理的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，通過串行口傳送到單片機C8051F120，采用不同的數(shù)字信號處理算法對數(shù)據(jù)進行處理。一部

4、分數(shù)據(jù)采用中斷方式并行傳輸給單片機C8051F123，經(jīng)處理后給出有/無人以及動/靜目標判別結(jié)果；另一部分數(shù)據(jù)送到液晶顯示器實時顯示輸出波形； 2. 研制了基于C8051F雙單片機的雷達式生命探測儀后端系統(tǒng)軟件。基于C語言以及美國Silicon Laboratories公司提供的Cygnal IDE軟件開發(fā)系統(tǒng)編寫了數(shù)據(jù)采集和處理程序，完成了對生命參數(shù)信號的實時采集、處理以及顯示輸出； 3. 設計了實驗方案，完成了對系統(tǒng)