RU2480784C1 - Biorythm detector - Google Patents
Biorythm detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480784C1 RU2480784C1 RU2011152063/07A RU2011152063A RU2480784C1 RU 2480784 C1 RU2480784 C1 RU 2480784C1 RU 2011152063/07 A RU2011152063/07 A RU 2011152063/07A RU 2011152063 A RU2011152063 A RU 2011152063A RU 2480784 C1 RU2480784 C1 RU 2480784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- input
- output
- frequency
- low
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к средствам радиолокационного обнаружения и может использоваться в охранных, поисковых, мониторинговых системах с наличием живого человека.The present invention relates to radar detection and can be used in security, search, monitoring systems with the presence of a living person.
Известны устройства обнаружения: патенты РФ 2054960, 2384860, 2419812; патент США 5281953; патент Германии 4242973 и другие.Known detection devices: patents of the Russian Federation 2054960, 2384860, 2419812; U.S. Patent 5,282,953; German patent 4242973 and others.
Известное устройство, содержащее передающую и приемную антенны, последовательно соединенные задающий генератор, доплеровский смеситель, малошумящий усилитель, режекторный фильтр, усилитель низкой частоты, ограничитель, уровень ограничения которого задается дополнительным интегратором, амплитудный детектор, интегратор, компаратор с блоком опорного напряжения, формирователь сигнала обнаружения /1/. Недостатком устройства является слабая чувствительность.A known device comprising a transmitting and receiving antenna, serially connected to a master oscillator, a Doppler mixer, a low-noise amplifier, a notch filter, a low-frequency amplifier, a limiter, the limit level of which is set by an additional integrator, an amplitude detector, an integrator, a comparator with a reference voltage unit, a detection signal conditioner /one/. The disadvantage of this device is poor sensitivity.
Этот недостаток устраняется в другом известном устройстве /2/. Данное устройство содержит последовательно включенные опорный генератор, микроволновый балансный смеситель, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, микроволновый фильтр нижних частот и передающую антенну, последовательно включенные приемную антенну, доплеровский смеситель, второй вход которого соединен с первым выходом задающего генератора, усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, второй вход которого соединен со вторым выходом опорного генератора, к выходу фазового детектора последовательно подключены малошумящий усилитель, режекторный фильтр, усилитель низкой частоты, ограничитель, уровень ограничения которого задается дополнительным интегратором, амплитудный детектор, интегратор, компаратор с блоком опорного напряжения, формирователь сигнала обнаружения. Для этого устройства характерно наличие чередующихся участков дальности, где пропадают сигналы сердцебиения или дыхания неподвижных людей.This disadvantage is eliminated in another known device / 2 /. This device contains a serially connected reference generator, a microwave balanced mixer, the second input of which is connected to the second output of the master oscillator, a microwave low-pass filter and a transmitting antenna, serially connected receiving antenna, a Doppler mixer, the second input of which is connected to the first output of the master oscillator, an intermediate amplifier frequency and phase detector, the second input of which is connected to the second output of the reference generator, to the output of the phase detector but connected to a low noise amplifier, a notch filter, low-frequency amplifier, a limiter, which limits the level of the additional integrator is set, the amplitude detector, an integrator, a comparator with a reference voltage unit, a detection signal shaper. This device is characterized by the presence of alternating sections of range, where the signals of the heartbeat or breathing of stationary people disappear.
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому, выбранный за прототип, является «Доплеровский радиоволновый извещатель для охранной тревожной сигнализации» /3/. Устройство содержит задающий генератор, последовательно включенные опорный генератор, микроволновый балансный смеситель, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, микроволновый фильтр нижних частот и передающую антенну, выход приемной антенны подключен к последовательно соединенным первым доплеровским смесителем, второй вход которого соединен с первым выходом задающего генератора, первым усилителем промежуточной частоты, первым перемножителем, первым фильтром удвоенной доплеровской частоты, выход приемной антенны также подключен к последовательно соединенным вторым доплеровским смесителем, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, вторым усилителем промежуточной частоты, фазовращателем на 90°, вторым перемножителем, вторым фильтром удвоенной доплеровской частоты, а выходы первого и второго фильтров удвоенной доплеровской частоты подключены к фазовому детектору, к выходу которого последовательно подключены малошумящий усилитель, режекторный фильтр, усилитель низкой частоты, ограничитель, уровень ограничения которого задается дополнительным интегратором, амплитудный детектор, интегратор, компаратор с блоком опорного напряжения, формирователь сигнала обнаружения. При обнаружении человека в покое или не имеющего радиального движения этим устройством также присутствуют чередующиеся зоны дальности, где пропадают сигналы сердцебиения или дыхания.Of the known devices closest to the proposed one, selected for the prototype, is the "Doppler radio wave detector for burglar alarm" / 3 /. The device comprises a master oscillator, a reference oscillator in series, a microwave balanced mixer, the second input of which is connected to the second output of the master oscillator, a microwave low-pass filter and a transmit antenna, the output of the receive antenna is connected to the first Doppler mixer, the second input of which is connected to the first output the master oscillator, the first intermediate frequency amplifier, the first multiplier, the first doubled Doppler frequency filter, the output is I also connected the antennas to a second Doppler mixer connected in series, the second input of which is connected to the local oscillator output, a second intermediate frequency amplifier, a 90 ° phase shifter, a second multiplier, a second doubled Doppler frequency filter, and the outputs of the first and second doubled Doppler frequency filters are connected to the phase a detector to the output of which a low-noise amplifier, a notch filter, a low-frequency amplifier, a limiter, the restriction level of which It provides additional integrator amplitude detector, an integrator, a comparator with a reference voltage unit, a detection signal shaper. If a person is detected at rest or without radial movement, this device also contains alternating range zones where the heartbeat or breathing signals disappear.
Задачей изобретения является улучшение характеристик обнаружения неподвижных людей за счет устранения чередующихся участков дальности, где пропадают сигналы сердцебиения или дыхания.The objective of the invention is to improve the detection characteristics of stationary people by eliminating alternating sections of the range where the signals of the heartbeat or breathing disappear.
Поставленная задача решается тем, что устройство обнаружения биоритма, содержащее передающую антенну, первый и второй микроволновые балансные смесители, делитель мощности пополам, фазовращатель на 90°, первый усилитель низкой частоты, первый компаратор с подключенным блоком опорного напряжения, формирователь сигнала обнаружения, опорный генератор, соединенный с низкочастотным входом второго микроволнового балансного смесителя, последовательно соединенные приемную антенну, первый микроволновый преобразователь, усилитель первой промежуточной частоты, перемножитель, первый фазовый детектор, задающий генератор, первый выход которого соединен с первым входом второго микроволнового преобразователя, гетеродин, подключенный ко второму входу первого микроволнового преобразователя, снабжено первым и вторым счетчиками импульсов, формирователем интервала счета, подключенным к их первым входам, микроволновым фазовращателем на 90°, микроволновым сумматором мощности, последовательно соединенными усилителем второй промежуточной частоты, вторым фазовым детектором, вторым усилителем низкой частоты и вторым компаратором, к первому входу которого подключен блок опорного напряжения, второй выход гетеродина соединен со вторым входом второго микроволнового преобразователя, выход которого через перемножитель подключен к входу усилителя второй промежуточной частоты, его выход соединен с первым входом первого фазового детектора, выход которого через последовательно включенные первый усилитель низкой частоты, первый компаратор, первый счетчик импульсов соединен с первым входом формирователя сигнала обнаружения, ко второму входу которого подключен через второй счетчик импульсов выход второго компаратора, второй выход задающего генератора через делитель мощности пополам соединен с микроволновым входом первого микроволнового балансного смесителя, второй выход делителя мощности пополам через микроволновый фазовращатель на 90° соединен с микроволновым входом второго балансного смесителя, выход опорного генератора соединен со вторым входом первого фазового детектора и входом фазовращателя на 90°, выход которого подключен ко второму входу второго фазового детектора и низкочастотному входу первого микроволнового балансного смесителя, выходы первого и второго микроволновых балансных смесителей через сумматор мощности подключены к передающей антенне.The problem is solved in that a biorhythm detection device containing a transmitting antenna, first and second microwave balanced mixers, a half power divider, a 90 ° phase shifter, a first low-frequency amplifier, a first comparator with a connected reference voltage unit, a detection signal conditioner, a reference generator, connected to the low-frequency input of the second microwave balanced mixer, a receiving antenna connected in series, the first microwave converter, the amplifier of the first daily frequency multiplier, a first phase detector, a master oscillator, the first output of which is connected to the first input of the second microwave converter, the local oscillator connected to the second input of the first microwave converter is equipped with first and second pulse counters, a count interval shaper connected to their first inputs, 90 ° microwave phase shifter, microwave power adder, connected in series with a second intermediate frequency amplifier, a second phase detector, and a second a low-frequency amplifier and a second comparator, to the first input of which a reference voltage unit is connected, the second output of the local oscillator is connected to the second input of the second microwave converter, the output of which is connected through the multiplier to the input of the amplifier of the second intermediate frequency, its output is connected to the first input of the first phase detector, the output which through series-connected the first low-frequency amplifier, the first comparator, the first pulse counter is connected to the first input of the signal conditioner detected the second input of which the output of the second comparator is connected through the second pulse counter, the second output of the master oscillator is connected in half through the microwave input of the first microwave balanced mixer, the second output of the power divider in half through the 90 ° microwave phase shifter is connected to the microwave input of the second balanced mixer , the output of the reference generator is connected to the second input of the first phase detector and the input of the phase shifter by 90 °, the output of which is connected to the second input of W cerned phase detector input of the first low-frequency and microwave balanced mixer, the outputs of the first and second microwave balanced mixer through power combiner connected to the transmission antenna.
Новая совокупность признаков благодаря формированию второго канала обработки и квадратурному сдвигу фаз принятого сигнала позволяет улучшить характеристики обнаружения человека в покое за счет устранения участков дальности, где пропадают сигналы сердцебиения или дыхания.A new set of features due to the formation of the second processing channel and the quadrature phase shift of the received signal can improve the detection characteristics of a person at rest by eliminating distance sections where heartbeat or breathing signals disappear.
Кроме того, введение счетчиков импульсов с формирователем интервала счета сокращает время обнаружения сигналов сердцебиения или дыхания, которое возникает в ограничителе, уровень ограничения которого задается дополнительным интегратором.In addition, the introduction of pulse counters with a shaper of the counting interval reduces the detection time of heartbeat or breathing signals that occurs in the limiter, the level of restriction of which is set by the additional integrator.
Сущность изобретения иллюстрируется фиг.1, где приведена структурная схема предлагаемого устройства.The invention is illustrated in figure 1, which shows a structural diagram of the proposed device.
Предлагаемое устройство обнаружения биоритма (фиг.1) содержит передающую антенну 1, первый 2 и второй 3 микроволновые балансные смесители, делитель мощности пополам 4, фазовращатель 5 на 90°, первый усилитель низкой частоты 6, первый компаратор 7 с подключенным блоком опорного напряжения 8, формирователь сигнала обнаружения 9, опорный генератор 10, соединенный с низкочастотным входом второго микроволнового балансного смесителя 3, последовательно соединенные приемную антенну 11, первый микроволновый преобразователь 12, усилитель первой промежуточной частоты 13, перемножитель 14, первый фазовый детектор 15, задающий генератор 16, первый выход которого соединен с первым входом второго микроволнового преобразователя 17, гетеродин 18, подключенный ко второму входу первого микроволнового преобразователя 12, первый 19 и второй 20 счетчики импульсов, формирователь интервала счета 21, подключенный к их первым входам, микроволновый фазовращатель 22 на 90°, микроволновый сумматор мощности 23, последовательно соединенные усилитель второй промежуточной частоты 24, второй фазовый детектор 25, второй усилитель низкой частоты 26 и второй компаратор 27, к первому входу которого подключен блок опорного напряжения 10, второй выход гетеродина 18 соединен со вторым входом второго микроволнового преобразователя 17, выход которого через перемножитель 14 подключен к входу усилителя второй промежуточной частоты 24, его выход соединен с первым входом первого фазового детектора 15, выход которого через последовательно включенные первый усилитель низкой частоты 6, первый компаратор 7, первый счетчик импульсов 19 соединен с первым входом формирователя сигнала обнаружения 9, ко второму входу которого подключен через второй счетчик импульсов 20 выход второго компаратора 27, второй выход задающего генератора 16 через делитель мощности пополам 4 соединен с микроволновым входом первого микроволнового балансного смесителя 2, второй выход делителя мощности пополам 4 через микроволновый фазовращатель 22 на 90° соединен с микроволновым входом второго балансного смесителя 3, выход опорного генератора 10 соединен со вторым входом первого фазового детектора 15 и входом фазовращателя 5 на 90°, выход которого подключен ко второму входу второго фазового детектора 25 и низкочастотному входу первого микроволнового балансного смесителя 2, выходы первого 2 и второго 3 микроволновых балансных смесителей через сумматор мощности 23 подключены к передающей антенне 1.The proposed biorhythm detection device (Fig. 1) contains a transmitting antenna 1, first 2 and second 3 microwave balanced mixers, a power divider in half 4, a phase shifter 5 by 90 °, a first low-frequency amplifier 6, a first comparator 7 with a connected reference voltage block 8, detection signal driver 9, a reference oscillator 10 connected to a low-frequency input of a second microwave balanced mixer 3, a receiving antenna 11 connected in series, a first microwave converter 12, a first gap amplifier frequency 13, multiplier 14, the first phase detector 15, the oscillator 16, the first output of which is connected to the first input of the second microwave converter 17, the local oscillator 18 connected to the second input of the first microwave converter 12, the first 19 and second 20 pulse counters, interval shaper accounts 21 connected to their first inputs, a microwave phase shifter 22 by 90 °, a microwave power adder 23, a series-connected amplifier of a second intermediate frequency 24, a second phase detector 25, and a second amplifier a low frequency amplifier 26 and a second comparator 27, to the first input of which a reference voltage unit 10 is connected, the second output of the local oscillator 18 is connected to the second input of the second microwave converter 17, the output of which through the multiplier 14 is connected to the input of the amplifier of the second intermediate frequency 24, its output is connected to the first input of the first phase detector 15, the output of which is through a series-connected first low-frequency amplifier 6, the first comparator 7, the first pulse counter 19 is connected to the first input of the driver and detection 9, to the second input of which is connected through the second pulse counter 20 the output of the second comparator 27, the second output of the master oscillator 16 through the power divider in half 4 is connected to the microwave input of the first microwave balanced mixer 2, the second output of the power divider in half 4 through the microwave phase shifter 22 on 90 ° is connected to the microwave input of the second balanced mixer 3, the output of the reference generator 10 is connected to the second input of the first phase detector 15 and the input of the phase shifter 5 by 90 °, the output of which The key to the second input of the second phase detector 25 and the low-frequency input of the first microwave balanced mixer 2, the outputs of the first 2 and second 3 microwave balanced mixer through power combiner 23 connected to the transmitting antenna 1.
Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.
Задающий генератор 16 вырабатывает сигнал с круговой частотой ω0 (например, частота 3 ГГц), который поступает с его второго выхода на делитель мощности пополам 4, с первого выхода которого сигнал uc1=Accos(ω0t) поступает на микроволновый вход первого балансного смесителя 2, на низкочастотный вход которого приходит сигналThe master oscillator 16 generates a signal with a circular frequency ω 0 (for example, a frequency of 3 GHz), which comes from its second output to a power divider in half 4, from the first output of which a signal u c1 = A c cos (ω 0 t) is fed to the microwave input the first balanced mixer 2, to the low-frequency input of which a signal arrives
u01=A0cos(Ω0t+90°) через фазовращатель 5 на 90° с выхода опорного генератора 10 с круговой частотой Ω0 (например, частота 1 кГц). С выхода первого микроволнового балансного смесителя 2 сигналu 01 = A 0 cos (Ω 0 t + 90 °) through a phase shifter 5 90 ° from the output of the reference oscillator 10 with a circular frequency Ω 0 (for example, a frequency of 1 kHz). From the output of the first microwave balanced mixer 2 signal
us1=As{cos[(ω0+Ω0)t+90°]+cos[(ω0-Ω0)t-90°]}u s1 = A s {cos [(ω 0 + Ω 0 ) t + 90 °] + cos [(ω 0 -Ω 0 ) t-90 °]}
приходит на один из входов микроволнового сумматора мощности 23. Со второго выхода делителя мощности пополам 4 через микроволновый фазовращатель 22 на 90° сигнал uc2=Accos(ω0t+90°) поступает на микроволновый вход второго микроволнового балансного смесителя 3, на низкочастотный вход которого поступает сигнал u02=A0cos(Ω0t). В результате преобразования сигналcomes to one of the inputs of the microwave power adder 23. From the second output of the power divider in half 4 through the microwave phase shifter 22 by 90 °, the signal u c2 = A c cos (ω 0 t + 90 °) is fed to the microwave input of the second microwave balanced mixer 3, on whose low-frequency input is the signal u 02 = A 0 cos (Ω 0 t). As a result of signal conversion
us2=As{cos[(ω0+Ω0)t+90°]+cos[(ω0-Ω0)t+90°]}u s2 = A s {cos [(ω 0 + Ω 0 ) t + 90 °] + cos [(ω 0 -Ω 0 ) t + 90 °]}
с выхода второго микроволнового балансного смесителя 3 приходит на другой вход микроволнового сумматора мощности 23, откуда сигнал ut=Atcos[(ω0+Ω0)t+90°] через передающую антенну 1 излучается в пространство. Отраженный сигнал с приемной антенны 11 ur=Arcos[(ω0+Ω0)(t-τ)+90°], где τ=τ0+δ(t) - задержка, τ0=2R0/c (с - скорость света) - постоянная составляющая задержки, определяемая средним расстоянием R0 до колеблющегося объекта с периодом Т, δ(t)=2ΔR sin(2π t/T)/с - переменная составляющая задержки, поступает на первый вход первого микроволнового преобразователя 12, на второй вход которого с первого выхода гетеродина 18 приходит сигнал uq=Aqcos[(ω0+ωq)t]. Так период сокращения сердечной мышцы лежит в диапазоне 0,4÷1,25 с (0,8-2,5)Гц, а амплитуда колебаний находится в диапазоне 0,1÷0,5 см. Дальность до колеблющегося органа может находиться от 0,3 м и более.from the output of the second microwave balanced mixer 3 comes to another input of the microwave power adder 23, from where the signal u t = A t cos [(ω 0 + Ω 0 ) t + 90 °] is transmitted to the space through the transmitting antenna 1. The reflected signal from the receiving antenna is 11 u r = A r cos [(ω 0 + Ω 0 ) (t-τ) + 90 °], where τ = τ 0 + δ (t) is the delay, τ 0 = 2R 0 / c (s is the speed of light) is the constant component of the delay, determined by the average distance R 0 to the oscillating object with a period T, δ (t) = 2ΔR sin (2π t / T) / s is the variable component of the delay, which is fed to the first input of the first microwave converter 12, the second input of which from the first output of the local oscillator 18 receives a signal u q = A q cos [(ω 0 + ω q ) t]. So, the period of contraction of the heart muscle lies in the range of 0.4 ÷ 1.25 s (0.8-2.5) Hz, and the amplitude of the oscillations is in the range of 0.1 ÷ 0.5 cm.The range to the oscillating organ can be from 0 , 3 m or more.
Следовательно постоянная составляющая задержки τ0 находится в диапазоне 2 нс и более, амплитуда переменной составляющей задержки 0,005÷0,03 нс.Therefore, the constant component of the delay τ 0 is in the range of 2 ns or more, the amplitude of the variable component of the delay of 0.005 ÷ 0.03 ns.
В результате преобразования с выхода первого микроволнового преобразователя 12 сигналAs a result of the conversion from the output of the first microwave converter 12, the signal
ui=Aicos[(ωq-Ω0)t+ω0τ0+ω0δ(t)+Ω0τ0-90°]u i = A i cos [(ω q -Ω 0 ) t + ω 0 τ 0 + ω 0 δ (t) + Ω 0 τ 0 -90 °]
через усилитель 13 первой промежуточной частоты ωq-Ω0 поступает на первый вход перемножителя 14 (составляющую Ω0δ(t) ввиду малости можно не учитывать). С первого выхода задающего генератора 16 и со второго выхода гетеродина 18 сигналы поступают на микроволновые входы второго микроволнового преобразователя 17, на выходе которого формируется сигнал uw=Awcosωqt. Этот сигнал приходит на второй вход перемножителя 14, поэтому на его выходе образуется сигналthrough the amplifier 13 of the first intermediate frequency, ω q -Ω 0 enters the first input of the multiplier 14 (component Ω 0 δ (t), due to its smallness, can be ignored). From the first output of the master oscillator 16 and from the second output of the local oscillator 18, the signals are fed to the microwave inputs of the second microwave converter 17, at the output of which a signal is formed u w = A w cosω q t. This signal arrives at the second input of the multiplier 14, therefore, a signal is generated at its output
um=Amcos[Ω0t-ω0τ0-ω0δ(t)-Ω0τ0+90°],u m = A m cos [Ω 0 t-ω 0 τ 0 -ω 0 δ (t) -Ω 0 τ 0 + 90 °],
который через усилитель второй промежуточной частоты 24 поступает на первые входы первого 15 и второго 25 фазовых детекторов. На второй вход первого фазового детектора 15 с выхода опорного генератора 10 приходит сигнал u0=A0cos(Ω0t), в результате чего на его выходе формируется напряжениеwhich through the amplifier of the second intermediate frequency 24 enters the first inputs of the first 15 and second 25 phase detectors. The signal u 0 = A 0 cos (Ω 0 t) comes to the second input of the first phase detector 15 from the output of the reference generator 10, as a result of which a voltage is generated at its output
ux1=Axcos[ω0τ0+Ω0τ0-90°+ω0δ(t)].u x1 = A x cos [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 -90 ° + ω 0 δ (t)].
На второй вход второго фазового детектора 25 приходит с выхода фазовращателя 5 на 90° сигнал u01=A0cos(Ω0t+90°), в результате чего на его выходе формируется напряжениеThe signal u 01 = A 0 cos (Ω 0 t + 90 °) comes to the second input of the second phase detector 25 from the output of the phase shifter 5 by 90 °, as a result of which a voltage is generated at its output
ux2=Ax cos [ω0τ0+Ω0τ0+ω0δ(t)].u x2 = A x cos [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 + ω 0 δ (t)].
При небольших значениях 2 ω0ΔR/с (2°÷11° соответственно для амплитуд сердцебиения и используемой частоты) напряжение сигналов с выходов первого 15 и второго 25 фазовых детекторов определяются какWith small values of 2 ω 0 ΔR / s (2 ° ÷ 11 °, respectively, for the amplitudes of the heartbeat and the frequency used), the voltage of the signals from the outputs of the first 15 and second 25 phase detectors is defined as
ux1=Axcos[ω0τ0+Ω0τ0-90°]-2Axω0(ΔR/c)sin[ω0τ0+Ω0τ0-90°]sin(2πt/T),u x1 = A x cos [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 -90 °] -2A x ω 0 (ΔR / c) sin [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 -90 °] sin (2πt / T ),
ux2=Axcos[ω0τ0+Ω0τ0]-2Axω0(ΔR/c)sin[ω0τ0+Ω0τ0]sin(2πt/T)u x2 = A x cos [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 ] -2A x ω 0 (ΔR / c) sin [ω 0 τ 0 + Ω 0 τ 0 ] sin (2πt / T)
и имеют постоянную составляющую и переменную составляющую. Переменные составляющие с выходов первого 15 и второго 25 фазовых детекторов проходят через первый 6 и второй 26 усилители низкой частоты и поступают на вторые входы первого 7 и второго 27 компараторов соответственно. Амплитуда переменных составляющих зависит от постоянной составляющей задержки τ0 по периодическому закону, что приводит к появлению участков пропадания сигналов пульсирующих органов человека. Так как на входах первого и второго компараторов 7 и 27 фазы сдвинуты на 90 градусов, то по крайней мере хотя бы на одном из них амплитуда сигнала превысит пороговое напряжение, определяемое блоком опорного напряжения 8 и на одном или на обоих выходах первого 7 и второго 27 компараторов появится импульсный сигнал. Появившиеся импульсы с выходов первого 7 и второго 27 компараторов поступают на вторые входы первого 19 и второго 20 счетчиков импульсов соответственно, на первые входы которых приходят импульсы сброса с формирователя интервала счета 21. Интервал счета выбирается равным произведению К Тм, где К - заданное число считаемых импульсов (например, 5), Тм - максимальный период обнаруживаемых колебаний (в случае сердцебиения около 1,2 с). Если количество импульсов, приходящее с выходов первого 7 или второго 27 компараторов, превышает К (=5) за интервал счета (6 с), то на выходах первого 19 или второго 20 счетчиков импульсов появляется сигнал, который запускает формирователь сигнала обнаружения 9.and have a constant component and a variable component. Variable components from the outputs of the first 15 and second 25 phase detectors pass through the first 6 and second 26 low-frequency amplifiers and enter the second inputs of the first 7 and second 27 comparators, respectively. The amplitude of the variable components depends on the constant component of the delay τ 0 according to the periodic law, which leads to the appearance of sections of the disappearance of the signals of the pulsating organs of a person. Since the phases 7 and 27 are shifted 90 degrees at the inputs of the first and second comparators, then at least at least one of them the signal amplitude will exceed the threshold voltage determined by the reference voltage block 8 and at one or both outputs of the first 7 and second 27 A pulse signal will appear on the comparators. The appeared pulses from the outputs of the first 7 and second 27 comparators are fed to the second inputs of the first 19 and second 20 pulse counters, respectively, to the first inputs of which there are reset pulses from the shaper of the counting interval 21. The counting interval is chosen equal to the product K T m , where K is the given number counted pulses (for example, 5), T m - the maximum period of detected oscillations (in the case of a heartbeat of about 1.2 s). If the number of pulses coming from the outputs of the first 7 or second 27 comparators exceeds K (= 5) for the counting interval (6 s), then a signal appears at the outputs of the first 19 or second 20 pulse counters, which triggers the shaper of detection signal 9.
Все узлы устройства обнаружения выполняются с применением широко выпускаемой номенклатуры аналоговых и цифровых микросхем.All nodes of the detection device are performed using the widely available range of analog and digital microcircuits.
Для предлагаемого устройства не требуется высокая долговременная стабильность частоты задающего генератора и микроволновый фильтр низких частот, что приводит к снижению его себестоимости.The proposed device does not require high long-term frequency stability of the master oscillator and a microwave low-pass filter, which reduces its cost.
Источники информацииInformation sources
1. Патент Российской Федерации №2117962 МКИ G01S 13/56.1. Patent of the Russian Federation №2117962 MKI G01S 13/56.
2. Патент Российской Федерации №2221260 МКИ G01S 13/56.2. Patent of the Russian Federation No. 2221260 MKI G01S 13/56.
3. Патент Российской Федерации №2287841 МКИ G01S 13/56 - прототип.3. Patent of the Russian Federation No. 2287841 MKI G01S 13/56 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011152063/07A RU2480784C1 (en) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | Biorythm detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011152063/07A RU2480784C1 (en) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | Biorythm detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2480784C1 true RU2480784C1 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=49153249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011152063/07A RU2480784C1 (en) | 2011-12-21 | 2011-12-21 | Biorythm detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2480784C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU196452U1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | VIBRATING OBJECT DETECTION DEVICE |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4072942A (en) * | 1976-02-20 | 1978-02-07 | Calspan Corporation | Apparatus for the detection of buried objects |
| US4958638A (en) * | 1988-06-30 | 1990-09-25 | Georgia Tech Research Corporation | Non-contact vital signs monitor |
| RU2076336C1 (en) * | 1994-10-19 | 1997-03-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "ОРИОН" | Process of detection of live objects and gear for its implementation |
| WO1997023786A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales (Onera) | Method and system for sensing and locating a person, e.g. under an avalanche |
| RU2141119C1 (en) * | 1998-03-23 | 1999-11-10 | Легошин Михаил Леонидович | Method detecting animated objects and device for its implementation |
| RU2260816C2 (en) * | 2003-09-25 | 2005-09-20 | Заренков Вячеслав Адамович | Method for detection of living objects and device for its realization |
| RU2287841C1 (en) * | 2005-07-05 | 2006-11-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Doppler radio-wave annunciator for intruder alarm |
| RU2313108C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Mode of detection living objects and an arrangement for its execution |
-
2011
- 2011-12-21 RU RU2011152063/07A patent/RU2480784C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4072942A (en) * | 1976-02-20 | 1978-02-07 | Calspan Corporation | Apparatus for the detection of buried objects |
| US4958638A (en) * | 1988-06-30 | 1990-09-25 | Georgia Tech Research Corporation | Non-contact vital signs monitor |
| RU2076336C1 (en) * | 1994-10-19 | 1997-03-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "ОРИОН" | Process of detection of live objects and gear for its implementation |
| WO1997023786A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales (Onera) | Method and system for sensing and locating a person, e.g. under an avalanche |
| RU2141119C1 (en) * | 1998-03-23 | 1999-11-10 | Легошин Михаил Леонидович | Method detecting animated objects and device for its implementation |
| RU2260816C2 (en) * | 2003-09-25 | 2005-09-20 | Заренков Вячеслав Адамович | Method for detection of living objects and device for its realization |
| RU2287841C1 (en) * | 2005-07-05 | 2006-11-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Doppler radio-wave annunciator for intruder alarm |
| RU2313108C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Mode of detection living objects and an arrangement for its execution |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU196452U1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | VIBRATING OBJECT DETECTION DEVICE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | CW and pulse–Doppler radar processing based on FPGA for human sensing applications | |
| Yavari et al. | Doppler radar sensor for occupancy monitoring | |
| EP3184040B1 (en) | A method for detecting at least one of a heart rate and a respiratory rate of a subject | |
| US7466261B1 (en) | Method and system for radio detection and ranging intrusion detection system | |
| US8754806B2 (en) | Pulse radar receiver | |
| Li et al. | Recent advances in Doppler radar sensors for pervasive healthcare monitoring | |
| WO2002068989A1 (en) | Modulated pulse doppler sensor | |
| JP2001525925A (en) | A method for finding the position of a living body and a microwave probe using the same | |
| RU2012127297A (en) | Phase method of direction finding and phase direction finder for its implementation | |
| RU136263U1 (en) | DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH MULTI-FREQUENCY HETERODINING | |
| RU2480784C1 (en) | Biorythm detector | |
| RU2287841C1 (en) | Doppler radio-wave annunciator for intruder alarm | |
| RU2482511C1 (en) | Detector | |
| RU2480786C1 (en) | Device for detecting weakly pulsating objects | |
| RU2017122646A (en) | Method for measuring range and radial velocity in a radar with a probing composite pseudo-random chirp pulse | |
| RU2480785C1 (en) | Device for detecting weakly vibrating objects | |
| RU2441253C1 (en) | Method of detecting markers - parametric scatterers | |
| RU196452U1 (en) | VIBRATING OBJECT DETECTION DEVICE | |
| EP2901174B1 (en) | Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar | |
| RU113590U1 (en) | MOVING OBJECT DETECTION DEVICE | |
| WO2009104989A1 (en) | Pulsed ultrabroadband sensor for remotely monitoring respiration and heartbeats | |
| Ishmael et al. | Single antenna continuous wave doppler radar detection for multiple moving targets | |
| Malafaia et al. | Improving performance of bio-radars for remote heartbeat and breathing detection by using cyclostationary features | |
| Tekleab et al. | Vital signs detection using FMCW radar | |
| RU2159942C1 (en) | Procedure detecting location of living objects and microwave locator for realization of procedure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191222 |