TW202020475A - 生物探測方法及生物探測雷達 - Google Patents

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Abstract

一種生物探測方法包含一訊號收發單元發射一發射訊號至一區域，並接收該區域反射之一反射訊號為一偵測訊號，一解調單元耦接該訊號收發單元以接收該偵測訊號，該解調單元用以對該偵測訊號解調而輸出一解調訊號，一計算單元耦接該解調單元以接收該解調訊號，且該計算單元計算該解調訊號之一方均根值，一判斷單元耦接該計算單元以接收該解調訊號之該方均根值，且該判斷單元根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域是否有一生物存在。

Description

生物探測方法及生物探測雷達
本發明是關於一種探測方法，特別是關於一種生物探測方法。
小型囓齒動物常藏躲於貨物中並隨著貨物的運送而傳播疾病或對貨物造成污染，如何於貨運中偵測是否藏有小型動物已經成為疾病防治不可忽視的重點之一。其中，由於囓齒動物所發出的聲音頻率介於20至110kHz之間，因此，先前技術會使用超聲波微麥克風進行聲音偵測，或是使用熱影像儀偵測進行熱影像偵測，以感測貨運中是否躲藏有囓齒動物。但無論是以超聲波微麥克風或是以熱影像儀進行偵測，皆會受到貨櫃或是貨品的阻擋，使其偵測範圍受到影響而受限。
本發明的主要目的在於藉由無線射頻訊號對一區域進行感測，而可測得該區域中是否有生物，由於無線射頻訊號具有穿越非金屬製品的特性，而可具有較大的偵測範圍。
本發明之一種生物探測方法包含：一訊號收發單元發射一發射訊號至一區域，並接收該區域反射之一反射訊號為一偵測訊號，一解調單元耦接該訊號收發單元以接收該偵測訊號，該解調單元用以對該偵測訊號解調而輸出一解調訊號，一計算單元耦接該解調單元以接收該解調訊號，且該計算單元計算該解調訊號之一方均根值 (Root Mean Square value)，一判斷單元耦接該計算單元以接收該解調訊號之該方均根值，且該判斷單元根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域是否有一生物存在。
本發明之一種生物探測雷達包含一訊號收發單元、一解調單元及一訊號處理器，該訊號收發單元具有一自我注入鎖定振盪器及一天線裝置，該天線裝置耦接該自我注入鎖定振盪器以接收一振盪訊號，該天線裝置用以將該振盪訊號發射為一發射訊號至一區域，且該天線裝置接收由該區域反射之一反射訊號為一偵測訊號，該偵測訊號注入該自我注入鎖定振盪器，使該自我注入鎖定振盪器處於一自我注入鎖定狀態，該解調單元電性連接該訊號收發單元以接收該振盪訊號，該解調單元用以將該振盪訊號解調為一解調訊號，該訊號處理器電性連接該解調單元以接收解調訊號，該訊號處理器具有一計算單元及一判斷單元，該判斷單元電性連接該計算單元，該計算單元用以計算該解調訊號之一方均根值，該判斷單元耦接該計算單元以接收該方均根值，且該判斷單元用以根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域是否有一生物存在。
本發明藉由該計算單元計算該解調訊號之該方均根值，該判斷單元即可藉由該方均根值及該方均根門檻值判斷該區域中是否有生物存在，由於是以無線訊號進行偵測，可讓生物探測不受到貨物阻擋的限制，且由於計算過程並不複雜，而具有快速生物探測之功效。
請參閱第1及2圖，其為本發明之一第一實施例，一種生物探測雷達100之生物探測方法10的流程圖，該生物探測雷達100可為連續波或脈衝波之都普勒雷達，請參閱第2圖，該生物探測方法10包含：發射及接收訊號11、解調訊號12、計算解調訊號之方均根值13、判斷是否有生物存在14、對解調訊號進行頻譜分析15、計算頻譜訊號之強度差異16及判斷是否有移動生物17。
請參閱第1及2圖，於「發射及接收訊號11」中，該生物探測雷達100之一訊號收發單元110發射一發射訊號St 至一區域A，圖中該區域A為一木箱，但該區域A亦可為一非金屬外殼之容器或是一開放空間，本發明不在此限。該發射訊號St 發射至該區域A後，該區域A反射一反射訊號Sr ，該訊號收發單元110接收該區域A反射之該反射訊號Sr 為一偵測訊號。
請參閱第1及2圖，於「解調訊號12」中，一解調單元120耦接該訊號收發單元110以接收該偵測訊號，該解調單元120用以對該偵測訊號解調而輸出一解調訊號Sb 。
接著，於「計算解調訊號之方均根值13」中，該生物探測雷達100之一訊號處理器130接收該解調單元120之該解調訊號Sb ，在本實施例中，該訊號處理器130具有一計算單元131及一判斷單元132，該計算單元131電性連接該解調單元120以接收該解調訊號Sb ，且該計算單元131計算該解調訊號Sb 之一方均根值 (Root Mean Square value)。
最後，於「判斷是否有生物存在14」中，該訊號處理器130之該判斷單元132電性連接該計算單元131，以由該計算單元131接收該解調訊號Sb 之該方均根值，且該判斷單元132根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域A是否有一生物存在。
其中，若區域A中有生物存在，生物與該訊號收發單元110之間的相對動作會對該訊號收發單元110發出之該發射訊號St 產生都普勒效應(Doppler effect)，且就算生物是靜止狀態，生物的細微振動如生理徵象亦會對該發射訊號St 產生都普勒效應，這樣的效應會讓反射之該反射訊號Sr 及該偵測訊號中含有生物之位移的相位位移量。因此，若該區域A中有生物存在，該解調單元120解調該偵測訊號而得之該解調訊號Sb 中會有著明顯的振幅變化，令該解調訊號Sb 之該方均根值上升。因此，在本實施例中，該判斷單元132比較該解調訊號Sb 之該方均根值及該方均根門檻值的大小，若該方均根值大於該方均根門檻值，則可判斷該區域A存在生物。
請參閱第1圖，較佳的，在本實施例中，該生物探測方法10除了可用以偵測該區域A中是否有生物存在外，還可藉由步驟15、16及17偵測該區域A中是否有一移動生物，但在其他實施例中，亦可僅以步驟11、12、13及14偵測是否有生物存在。請參閱第1及2圖，於「對解調訊號進行頻譜分析15」中，該生物探測雷達100之一頻譜分析單元133對該解調訊號Sb 進行頻譜分析而輸出一頻譜訊號Sf ，而若該解調訊號Sb 中含有生物之動作或是生理徵象造成之相位位移量，該頻譜訊號Sf 中該生物之位移量對應之頻率成份也會有明顯之強度，而可藉此偵測是否有移動生物。
請參閱第1及2圖，於「計算頻譜訊號之強度差異16」中，該計算單元131接收該頻譜訊號Sf ，由於生物之移動於該頻譜訊號Sf 中對應之頻率通常較低，因此，該計算單元131計算該頻譜訊號Sf 於一頻率範圍中的一最大強度值(dB)及一平均強度值(dB)，在本實施例中，該頻率範圍介於0 Hz至100 Hz之間，該計算單元131將該頻譜訊號Sf 之該最大強度值(dB)減去該平均強度值(dB)，而求得該最大強度值(dB)與該平均強度值(dB)之間的一強度差異值(dB)。
最後，於「判斷是否有移動生物17」中，該判斷單元132耦接該計算單元131以接收該強度差異值(dB)，且該判斷單元132根據該強度差異值(dB)及一強度門檻值(dB)判斷該區域A是否有一移動生物，由於該生物有移動時，該頻譜訊號Sf 之該最大強度值(dB)將會大於該平均強度值(dB)許多，因此，於此步驟中，該判斷單元132比較該強度差異值(dB)及該強度門檻值(dB)的大小，若該強度差異值(dB)大於該強度門檻值(dB)，則該判斷單元132即可判斷該區域A中有移動物體，此外，若該區域A中有移動生物，也意味著該區域A中有生物存在，因此，步驟17也可同時判斷該區域A中是否有生物存在。
請參閱第3圖，其為本發明之一第二實施例，在本實施例中，該生物探測雷達100為一自我注入鎖定雷達，其中，該訊號收發單元110具有一自我注入鎖定振盪器111、一低噪音放大器112、一混合耦合器113及一天線裝置114，該低噪音放大器112電性連接該自我注入鎖定振盪器111，該混合耦合器113電性連接該低噪音放大器112及該自我注入鎖定振盪器111，該天線裝置114及該解調單元120電性連接該混合耦合器113。其中，該自我注入鎖定振盪器111具有一輸出端111a及一注入端111b，該自我注入鎖定振盪器111產生一振盪訊號So ，該振盪訊號So 由該輸出端111a輸出，該低噪音放大器112接收並放大該振盪訊號So ，而放大之該振盪訊號So 傳送至該混合耦合器113，該混合耦合器113將放大之該振盪訊號So 耦合至該天線裝置114及該解調單元120。
請參閱第3圖，該天線裝置114具有複數個收發天線114a及一開關裝置114b，該開關裝置114b電性連接該混合耦合器113而經由該混合耦合器113及該低噪音放大器112耦接至該自我注入鎖定振盪器111，該開關裝置114b由該混合耦合器113接收放大之該振盪訊號So ，該些收發天線114a電性連接該開關裝置114b，其中，該開關裝置114b用以切換其中之一該收發天線114a電性連接至該混合耦合器113。
藉此，其中之一該收發天線114a藉由該開關裝置114b耦接至該混合耦合器113，而可接收到放大之該振盪訊號So ，且該收發天線114a將放大之該振盪訊號So 發射為該發射訊號St 至該區域A，在本實施例中，該天線裝置114具有三個該收發天線114a，而可透過該開關裝置114b的切換，令三個該收發天線114a發射三個該發射訊號St 至三個不同的該區域A，以擴大該生物探測雷達100的偵測區域，在其他實施例中，該天線裝置114亦可具有較多或較少的該些收發天線114a，本發明不在此限。
該發射訊號St 發射至該區域A後，該區域A反射該反射訊號Sr ，該收發天線114a將該反射訊號Sr 接收為該偵測訊號Sd ，該偵測訊號Sd 並藉由該開關裝置114b傳送至該混合耦合器113，該混合耦合器113將該偵測訊號Sd 耦合至該自我注入鎖定振盪器111之該注入端111b，該偵測訊號Sd 注入該自我注入鎖定振盪器111，使該自我注入鎖定振盪器111處於一自我注入鎖定狀態(Self-injection locked state)，這將讓該自我注入鎖定振盪器111輸出之該振盪訊號So 的頻率會與該偵測訊號Sd 中的相位位移量成正比，而可透過對該振盪訊號So 的解調得知該偵測訊號Sd 的相位位移量，且由於該自我注入鎖定振盪器111之自我注入鎖定特性可讓該振盪訊號So 對生物之微小振動相當敏感，而利於該訊號處理器130判斷是否有生物存在及是否有移動生物。
請參閱第3圖，在本實施例中，該解調單元120為一正交解調單元，其中，該解調單元120具有一功率分配器121、一延遲單元122、一第一混波器123及一第二混波器124，該功率分配器121電性連接該混合耦合器113以接收該混合耦合器113耦合之該振盪訊號So ，該功率分配器121用以將該振盪訊號So 分為兩路，其中一路傳送至該第一混波器123及該第二混波器124作為本地振盪訊號，另一路則經由該延遲單元122及一功率正交分配器 (圖未繪出) 傳送兩個相位差90度之訊號至該第一混波器123及該第二混波器124，該第一混波器123將接收之該些訊號混波後輸出一第一混波訊號Sm1 ，該第二混波器124將接收之該些訊號混波後輸出一第二混波訊號Sm2 。
請參閱第4圖，較佳的，在本實施例中，該訊號處理器130另具有一反正切解調單元134及一直流偏移消除單元135，該反正切解調單元134接收該第一混波訊號Sm1 及該第二混波訊號Sm2 並進行反正切解調而輸出該解調訊號，該直流偏移消除單元135電性連接該反正切解調單元134以接收該解調訊號，該直流偏移消除單元135將該解調訊號中的直流成份消除，以避免後端計算出現突波。
本發明藉由該計算單元131計算該解調訊號Sb 之該方均根值，即可透過該判斷單元132藉由該方均根值及該方均根門檻值判斷該區域A中是否有生物存在，由於是以無線訊號進行偵測，讓生物探測不受到貨物阻擋的限制，且由於計算過程並不複雜，而具有快速生物探測之功效。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
10:生物探測方法 11:發射及接收訊號 12:解調訊號 13:計算解調訊號之方均根值 14:判斷是否有生物存在 15:對解調訊號進行頻譜分析 16:計算頻譜訊號之強度差異 17:判斷是否有移動生物 100:生物探測雷達 110:訊號收發單元 111:自我注入鎖定振盪器 111a:輸出端 111b:注入端 112:低噪音放大器 113:混合耦合器 114:天線裝置 114a:收發天線 114b:開關裝置 120:解調單元 121:功率分配器 122:延遲單元 123:第一混波器 124:第二混波器 130:訊號處理器 131:計算單元 132:判斷單元 133:頻譜分析單元 134:反正切解調單元 135:直流偏移消除單元 A:區域St:發射訊號Sr:反射訊號Sd:偵測訊號So:振盪訊號Sb:解調訊號Sf:頻譜訊號Sm1第一混波訊號Sm2:第二混波訊號
第1圖：依據本發明之一實施例，一種生物探測方法的流程圖。 第2圖：依據本發明之一實施例，一生物探測雷達的功能方塊圖。 第3圖：依據本發明之二實施例，一訊號收發單元及一解調單元的電路圖。 第4圖：依據本發明之二實施例，一訊號處理器的功能方塊圖。
10:生物探測方法
11:發射及接收訊號
12:解調訊號
13:計算解調訊號之方均根值
14:判斷是否有生物存在
15:對解調訊號進行頻譜分析
16:計算頻譜訊號之強度差異
17:判斷是否有移動生物
A:區域

Claims (10)

  1. 一種生物探測方法，其包含： 一訊號收發單元發射一發射訊號至一區域，並接收該區域反射之一反射訊號為一偵測訊號； 一解調單元耦接該訊號收發單元以接收該偵測訊號，該解調單元用以對該偵測訊號解調而輸出一解調訊號； 一計算單元耦接該解調單元以接收該解調訊號，且該計算單元計算該解調訊號之一方均根值 (Root Mean Square value)；以及 一判斷單元耦接該計算單元以接收該解調訊號之該方均根值，且該判斷單元根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域是否有一生物存在。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之生物探測方法，其中該判斷單元用以比較該解調訊號之該方均根值及該方均根門檻值的大小，若該方均根值大於該方均根門檻值，則該判斷單元判斷該區域存在該生物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之生物探測方法，其中該訊號收發單元具有一自我注入鎖定振盪器及一天線裝置，該自我注入鎖定振盪器用以產生一振盪訊號，該天線裝置接收該振盪訊號，且該天線裝置用以將該振盪訊號發射為該發射訊號至該區域，該天線裝置將該反射訊接收為該偵測訊號，該偵測訊號注入該自我注入鎖定振盪器，使該自我注入鎖定振盪器處於一自我注入鎖定狀態(Self-injection locked state)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之生物探測方法，其中該天線裝置具有複數個收發天線及一開關裝置，該開關裝置耦接該自我注入鎖定振盪器，該些收發天線電性連接該開關裝置，其中該開關裝置用以切換其中之一該收發天線耦接至該自我注入鎖定振盪器。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之生物探測方法，其中該訊號收發單元具有一低噪音放大器及一混合耦合器，該低噪音放大器電性連接該自我注入鎖定振盪器之一輸出端，以放大該振盪訊號，該混合耦合器電性連接該低噪音放大器、該自我注入鎖定振盪器之一注入端及該計算單元，該混合耦合器將該振盪訊號耦合至該天線裝置及該計算單元，且該混合耦合器將該偵測訊號耦合至該自我注入鎖定振盪器之該注入端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之生物探測方法，其中一頻譜分析單元對該解調訊號進行頻譜分析而輸出一頻譜訊號，該計算單元接收該頻譜訊號並計算該頻譜訊號於一頻率範圍中的一最大強度值(dB)及一平均強度值(dB)，且該計算單元計算該最大強度值(dB)及該平均強度值(dB)之間的一強度差異值(dB)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之生物探測方法，其中該判斷單元耦接該計算單元以接收該強度差異值(dB)，且該判斷單元根據該強度差異值(dB)及一強度門檻值(dB)判斷該區域是否有一移動生物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之生物探測方法，其中該判斷單元用以比較該強度差異值(dB)及該強度門檻值(dB)的大小，若該強度差異值(dB)大於該強度門檻值(dB)，則該判斷單元判斷該區域中有該移動生物。
  9. 一種生物探測雷達，其包含： 一訊號收發單元，具有一自我注入鎖定振盪器及一天線裝置，該天線裝置耦接該自我注入鎖定振盪器以接收一振盪訊號，該天線裝置用以將該振盪訊號發射為一發射訊號至一區域，且該天線裝置接收由該區域反射之一反射訊號為一偵測訊號，該偵測訊號注入該自我注入鎖定振盪器，使該自我注入鎖定振盪器處於一自我注入鎖定狀態； 一解調單元，電性連接該訊號收發單元以接收該振盪訊號，該解調單元用以將該振盪訊號解調為一解調訊號；以及 一訊號處理器，電性連接該解調單元以接收解調訊號，該訊號處理器具有一計算單元及一判斷單元，該判斷單元電性連接該計算單元，該計算單元用以計算該解調訊號之一方均根值，該判斷單元耦接該計算單元以接收該方均根值，且該判斷單元用以根據該方均根值及一方均根門檻值判斷該區域是否有一生物存在。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之生物探測雷達，其中該訊號處理器具有一頻譜分析單元，該頻譜分析單元對該解調訊號進行頻譜分析而輸出一頻譜訊號，該計算單元接收該頻譜訊號並計算該頻譜訊號於一頻率範圍中的一最大強度值(dB)及一平均強度值(dB)，且該計算單元計算該最大強度值(dB)及該平均強度值(dB)之間的一強度差異值(dB)，該判斷單元耦接該計算單元以接收該強度差異值(dB)，且該判斷單元根據該強度差異值(dB)及一強度門檻值(dB)判斷該區域是否有一移動生物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI800229B (zh) * 2022-01-20 2023-04-21 國立中山大學 自我注入鎖定單脈衝雷達

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI728640B (zh) * 2020-01-03 2021-05-21 昇雷科技股份有限公司 生物體之姿態感測方法
TWI756993B (zh) * 2020-12-17 2022-03-01 國立中山大學 使用無線網路訊號之生命徵象雷達感測器
TWI780543B (zh) * 2020-12-18 2022-10-11 國立中山大學 頻率轉換式頻率調制自我注入鎖定雷達

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU682213B2 (en) * 1993-09-14 1997-09-25 John Ferdinand Muehlebach Movement detection
EP2263101A2 (en) * 2008-03-18 2010-12-22 Manchester Metropolitan University Remote detection and measurement of objects
TR201205754T1 (tr) * 2009-11-03 2012-09-21 Vawd Applied Science & Technology Corporation Emniyet mesafeli, engele rağmen algılayan radar sistemi.
US9603555B2 (en) * 2010-05-17 2017-03-28 Industrial Technology Research Institute Motion/vibration detection system and method with self-injection locking
US9448053B2 (en) * 2010-09-20 2016-09-20 Industrial Technology Research Institute Microwave motion sensor
CN103919527B (zh) * 2013-01-14 2017-04-12 财团法人工业技术研究院 动作/扰动信号检测系统及方法
CN104636010B (zh) * 2013-11-08 2018-07-10 禾瑞亚科技股份有限公司 发信器与其发信方法
NL2012327B1 (en) * 2013-12-13 2016-06-21 Utc Fire & Security B V Selective intrusion detection systems.
CN104142499A (zh) * 2014-02-26 2014-11-12 侯加林 基于多普勒效应的隐蔽昆虫探测系统
CN106054156B (zh) * 2016-06-22 2018-05-04 中国人民解放军第四军医大学 一种基于uwb mimo生物雷达的静止人体目标识别与定位方法
US10601132B2 (en) * 2016-09-22 2020-03-24 National Sun Yat-Sen University Active phase switchable array
CN106405542A (zh) * 2016-10-10 2017-02-15 康佳集团股份有限公司 基于连续波的生命特征探测处理方法、系统及生命探测仪
CN106821347B (zh) * 2016-12-20 2020-05-05 中国人民解放军第三军医大学 一种fmcw宽带生命探测雷达呼吸和心跳信号提取算法
EP3360476B1 (en) * 2017-02-13 2020-09-30 Stichting IMEC Nederland A method and a device for detecting of a vital sign
CN108196257A (zh) * 2018-03-13 2018-06-22 深圳市枫芒科技有限公司 超声波式物体检测装置及检测方法
CN108761450A (zh) * 2018-08-07 2018-11-06 湖南华诺星空电子技术有限公司 一种三维定位的生命探测雷达

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI800229B (zh) * 2022-01-20 2023-04-21 國立中山大學 自我注入鎖定單脈衝雷達

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