CN101625262A - 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪 - Google Patents

一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪 Download PDF

Info

Publication number
CN101625262A
CN101625262A CN200910023559A CN200910023559A CN101625262A CN 101625262 A CN101625262 A CN 101625262A CN 200910023559 A CN200910023559 A CN 200910023559A CN 200910023559 A CN200910023559 A CN 200910023559A CN 101625262 A CN101625262 A CN 101625262A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
frequency
air conduction
detector based
millimetre
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910023559A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101625262B (zh
Inventor
王健琪
荆西京
李盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fourth Military Medical University FMMU
Original Assignee
Fourth Military Medical University FMMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fourth Military Medical University FMMU filed Critical Fourth Military Medical University FMMU
Priority to CN2009100235595A priority Critical patent/CN101625262B/zh
Publication of CN101625262A publication Critical patent/CN101625262A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101625262B publication Critical patent/CN101625262B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪。通过点频毫米波相控振荡器产生雷达本振信号，此信号一路经由上变频与晶振源信号进行上混频并由发射天线发射出去，另一路经由下混频将由接收天线接收的回波信号混为中频信号，并经零中频混频器混频后得到语音或其它广谱声学信号。采用毫米波雷达探测语音信号具有多种空气传导语音探测方法所不具备的优点，因此本技术既能突破传统的以声学传感器和以空气为介质的语音检测模式，又大大拓展了其应用领域，具有广阔的应用前景和市场推广价值。

Description

一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪
技术领域
本发明属于语音信号的探测与采集技术领域，特别涉及一种不依赖于空气传导的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪。
背景技术
目前对于语音信号的采集还是基于语音的空气传导模式。即以空气为媒质传导声波并为人耳(或麦克风等)所感知的方式。然而这种语音的采集方法具有相当的局限性，如语音的抗噪性能差、方向性能差，可采集距离小等弱点。
语音的非空气传导探测方法是指借助于其它介质(如雷达波)来传导语音。非空气传导语音探测技术不仅能够克服多种语音探测模式的缺点和不足(使人们摆脱必须在声源附近安置麦克风的限制而实现较远距离探测语音、具备较强抗声学干扰能力，并克服了激光、红外、超声波等探测技术易受环境、温度和气候影响的缺点)，而且具有多种重要特点和优点(非接触、非侵入、安全、实时、高灵敏度、强抗干扰能力、高方向性、一定的穿透性等)。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种不依赖于空气传导模式的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，本发明能够弥补传统语音探测系统的不足，同时具有一些如方向性好，抗噪声性能强，作用距离远等新特点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括点频毫米波相控振荡器以及与点频毫米波相控振荡器的输出端相连接的上变频混频器和下变频混频器，上变频混频器的输入还通过功率分配器与晶振源相连接，上变频混频器的输出与发射天线相连，下变频混频器的输入还通过低噪声放大器与接收天线相连，下变频混频器的输出端连接有中频放大器，中频放大器及功率分配器的输出端还分别与零中频混频器的输入端相连。
本发明的发射、接收天线采用发射、接收增益不小于20dB的大型、小型、微型抛物面天线、平板天线或透镜天线；发射天线将上变频混频器输出的信号发射出去，接收天线接收与发射天线同步的回波信号并将该回波信号送入低噪声放大器；
点频毫米波相控振荡器产生一个高稳定度的高频连续波作为本振信号，此本振信号的频率在10～100GHz之间；
晶振源产生一个高稳定度的高频连续波作为另外一个本振信号，此本振信号的频率在1～10GHz之间；
功率分配器将晶振源产生的信号功率平均分配到上变频混频器和零中频混频器中；
上变频混频器将点频毫米波相控振荡器的信号与晶振源的信号的频率进行上混频，其输出信号的频率为点频毫米波相控振荡器的信号与晶振源的信号之和；
低噪声放大器将从接收天线接收回来的雷达波信号功率进行较高性噪比的线性放大，其放大增益在20dB～120dB之间；
下变频混频器将点频毫米波相控振荡器的本振信号与从低噪声放大器来的雷达回波信号进行下混频，其输出信号的频率为点频毫米波相控振荡器本振信号与低噪声放大器的信号频率之差；
中频放大器将下变频混频器输出的中频信号功率进行线性放大其放大增益在10dB～80dB之间；
零中频混频器将从功率分配器分来的信号与中频放大器来的信号进行混频，并输出中频输出信号。
本发明通过点频毫米波相控振荡器产生雷达本振信号，此信号一路经由上变频与晶振源信号进行上混频并由发射天线发射出去，另一路经由下混频将由接收天线接收的回波信号混为中频信号，并经零中频混频器混频后得到语音或其它广谱声学信号。采用毫米波雷达探测语音信号具有多种空气传导语音探测方法所不具备的优点，因此本技术即能突破传统的以声学传感器和以空气为介质的语音检测模式，又大大拓展了其应用领域，具有广阔的应用前景和市场推广价值。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括点频毫米波相控振荡器5以及与点频毫米波相控振荡器5的输出端相连接的上变频混频器2和下变频混频器7，上变频混频器2的输入还通过功率分配器3与晶振源4相连接，上变频混频器2的输出与发射天线1相连，下变频混频器7的输入还通过低噪声放大器9与接收天线10相连，下变频混频器7的输出端连接有中频放大器8，中频放大器8及功率分配器3的输出端还分别与零中频混频器6的输入端相连。
其中发射、接收天线1、10采用发射、接收增益不小于20dB的大型、小型、微型抛物面天线、平板天线或透镜天线；发射天线1将上变频混频器2输出的信号发射出去，接收天线10接收与发射天线1同步的回波信号并将该回波信号送入低噪声放大器9。
点频毫米波相控振荡器5产生一个高稳定度的高频连续波作为本振信号，此本振信号的频率在10～100GHz之间。
晶振源4产生一个高稳定度的高频连续波作为另外一个本振信号，此本振信号的频率在1～10GHz之间；
功率分配器3将晶振源4产生的信号功率平均分配到上变频混频器2和零中频混频器6中。
上变频混频器2将点频毫米波相控振荡器5的本振信号与晶振源4信号(此信号经过功率分配器)的频率进行上混频，其输出信号的频率为本振信号与晶振源信号之和；
低噪声放大器9将从接收天线10接收回来的雷达波信号功率进行较高性噪比的线性放大，其放大增益在20dB～120dB之间。
下变频混频器7将点频毫米波相控振荡器5的本振信号与从低噪声放大器9来的雷达回波信号进行下混频，其输出信号的频率为本振信号与低噪声放大器信号频率之差；
中频放大器8将下变频混频器7输出的中频信号功率进行线性放大，其放大增益在10dB～80dB之间；
零中频混频器6将从功率分配器3分来的信号与中频放大器8来的信号进行混频，并输出中频输出信号(即为所要获得的语音及其它广谱声学信号)；
尽管本发明所论述的是一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，但本发明的使用范围并不仅限于语音信号的探测，由于高频毫米波雷达波具有灵敏度极高的特点，因此本发明还可广泛应用于各类广谱声学信号的探测，包括利用传统麦克风无法采集到的，极微弱的声学和振动信号的探测；
本发明所述采用的天线包括抛物面、平板、透镜等天线，但本发明所述天线并不局限于这些天线种类，严格意义上讲，任何能够发射并接收雷达波信号的天线都能够为本系统所使用，但其性能当然越高越好；
本发明利用毫米波雷达探测语音信号具有多种空气传导语音探测方法所不具备的优点，如能够摆脱传统的在声源附近必须安置声学传感器的限制，对检测对象无任何约束，并能穿透一定的介质及障碍物进行检测，从而有望在诸如演讲、报告、舞台表演、打电话等场合、复杂声学环境中语音的定向检测、微弱宽带声学信号检测、灾害救援(地震、塌方中的伤员探寻)、医院临床的语音检测、评价、恢复与监护系统、反恐斗争、国家安全等领域内得到广泛应用，又由于毫米波语音探测雷达系统具有非接触、安全(发射功率比手机功率低十倍)、实时、便于携带、低成本等优点，因此本系统突破了传统的以声学传感器和以空气为介质的语音检测模式，大大拓展了其应用领域，具有广阔的应用前景和市场推广价值。

Claims (10)

1、一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：包括点频毫米波相控振荡器(5)以及与点频毫米波相控振荡器(5)的输出端相连接的上变频混频器(2)和下变频混频器(7)，上变频混频器(2)的输入还通过功率分配器(3)与晶振源(4)相连接，上变频混频器(2)的输出与发射天线(1)相连，下变频混频器(7)的输入还通过低噪声放大器(9)与接收天线(10)相连，下变频混频器(7)的输出端连接有中频放大器(8)，中频放大器(8)及功率分配器(3)的输出端还分别与零中频混频器(6)的输入端相连。
2、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的发射、接收天线(1、10)采用发射、接收增益不小于20dB的大型、小型、微型抛物面天线、平板天线或透镜天线；发射天线(1)将上变频混频器(2)输出的信号发射出去，接收天线(10)接收与发射天线(1)同步的回波信号并将该回波信号送入低噪声放大器(9)。
3、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的点频毫米波相控振荡器(5)产生一个高稳定度的高频连续波作为本振信号，此本振信号的频率在10～100GHz之间。
4、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的晶振源(4)产生一个高稳定度的高频连续波作为另外一个本振信号，此本振信号的频率在1～10GHz之间。
5、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的功率分配器(3)将晶振源(4)产生的信号功率平均分配到上变频混频器(2)和零中频混频器(6)中。
6、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的上变频混频器(2)将点频毫米波相控振荡器(5)的信号与晶振源(4)的信号的频率进行上混频，其输出信号的频率为点频毫米波相控振荡器(5)的信号与晶振源(4)的信号之和。
7、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的低噪声放大器(9)将从接收天线(10)接收回来的雷达波信号功率进行较高性噪比的线性放大，其放大增益在20dB～120dB之间。
8、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的下变频混频器(7)将点频毫米波相控振荡器(5)的本振信号与从低噪声放大器(9)来的雷达回波信号进行下混频，其输出信号的频率为点频毫米波相控振荡器(5)本振信号与低噪声放大器(6)的信号频率之差。
9、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的中频放大器(8)将下变频混频器(7)输出的中频信号功率进行线性放大其放大增益在10dB～80dB之间。
10、根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪，其特征在于：所说的零中频混频器(6)将从功率分配器(3)分来的信号与中频放大器(8)来的信号进行混频，并输出中频输出信号。
CN2009100235595A 2009-08-11 2009-08-11 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪 Expired - Fee Related CN101625262B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100235595A CN101625262B (zh) 2009-08-11 2009-08-11 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100235595A CN101625262B (zh) 2009-08-11 2009-08-11 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101625262A true CN101625262A (zh) 2010-01-13
CN101625262B CN101625262B (zh) 2011-07-27

Family

ID=41521186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100235595A Expired - Fee Related CN101625262B (zh) 2009-08-11 2009-08-11 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101625262B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201848A (zh) * 2011-03-23 2011-09-28 西安电子科技大学 基于发射天线的多通道同步上变频系统及方法
CN102386940A (zh) * 2010-08-30 2012-03-21 河南中多科技发展有限公司 矿难d波通信营救系统
CN103637780A (zh) * 2013-11-14 2014-03-19 成都博约创信科技有限责任公司 一种人体睡眠心率和呼吸监测系统
CN105527303A (zh) * 2015-12-04 2016-04-27 深圳大学 利用毫米波检测材料的方法及系统
CN105530026A (zh) * 2015-12-18 2016-04-27 南京才华科技集团有限公司 一种小型化毫米波收发组件
CN109725305A (zh) * 2019-01-02 2019-05-07 公安部第一研究所 一种低功耗高性能的超宽带雷达系统
CN113178198A (zh) * 2021-04-16 2021-07-27 杭州环木信息科技有限责任公司 一种基于毫米波感知的非接触式声纹生物认证方法
CN113628617A (zh) * 2020-05-09 2021-11-09 西安电子科技大学青岛计算技术研究院 一种基于毫米波雷达的智能语音设备控制方法
CN114486286A (zh) * 2022-01-12 2022-05-13 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆关门声品质评价方法及设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107300693A (zh) * 2017-06-29 2017-10-27 成都瑞达物联科技有限公司 毫米波雷达性能评估模拟系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102386940A (zh) * 2010-08-30 2012-03-21 河南中多科技发展有限公司 矿难d波通信营救系统
CN102201848A (zh) * 2011-03-23 2011-09-28 西安电子科技大学 基于发射天线的多通道同步上变频系统及方法
CN103637780A (zh) * 2013-11-14 2014-03-19 成都博约创信科技有限责任公司 一种人体睡眠心率和呼吸监测系统
CN105527303A (zh) * 2015-12-04 2016-04-27 深圳大学 利用毫米波检测材料的方法及系统
CN105527303B (zh) * 2015-12-04 2018-05-08 深圳大学 利用毫米波检测材料的方法及系统
CN105530026A (zh) * 2015-12-18 2016-04-27 南京才华科技集团有限公司 一种小型化毫米波收发组件
CN105530026B (zh) * 2015-12-18 2018-05-18 南京才华科技集团有限公司 一种小型化毫米波收发组件
CN109725305A (zh) * 2019-01-02 2019-05-07 公安部第一研究所 一种低功耗高性能的超宽带雷达系统
CN113628617A (zh) * 2020-05-09 2021-11-09 西安电子科技大学青岛计算技术研究院 一种基于毫米波雷达的智能语音设备控制方法
CN113178198A (zh) * 2021-04-16 2021-07-27 杭州环木信息科技有限责任公司 一种基于毫米波感知的非接触式声纹生物认证方法
CN114486286A (zh) * 2022-01-12 2022-05-13 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆关门声品质评价方法及设备
CN114486286B (zh) * 2022-01-12 2024-05-17 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆关门声品质评价方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN101625262B (zh) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101625262B (zh) 一种基于毫米波雷达的非空气传导语音探测仪
US8237604B2 (en) Virtual beam forming in ultra wideband systems
US9503133B2 (en) Low noise detection system using log detector amplifier
US7872947B2 (en) System and method for underwater wireless communication
JP5309569B2 (ja) 方向検出システム
WO2008060420A3 (en) Transducer array imaging system
WO2008066682A3 (en) Transducer array imaging system
WO2008057592A3 (en) Transducer array imaging system
WO2008060438A8 (en) Transducer array imaging system
WO2008060422A3 (en) Transducer array imaging system
WO2008066681A8 (en) Transducer array imaging system
WO2008066680A3 (en) Transducer array imaging system
SE1050334A1 (sv) En transponder
CN101598782A (zh) 一种雷达生命探测仪
CN103176181A (zh) 调频连续波体制的非线性结点探测器
CN201594139U (zh) 一种移动终端
CN102540262A (zh) 非线性结点探测器
Evans et al. Consumer radar: Technology and limitations
US11187799B2 (en) Radar device
CN202679378U (zh) 飞机航空搜索引导系统检测仪
CN101625861A (zh) 一种不依赖空气传导的语音探测仪
CN106291527A (zh) 基于固定指向天线宽波束测角的雷达装置
CN105223556A (zh) L型收发阵列天线前端及其信号处理方法
CN201345738Y (zh) 一种移动终端
Cox et al. Energy-neutral devices: Can hybrid rf-acoustic signals point them out?

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110727

Termination date: 20140811

EXPY Termination of patent right or utility model