TWI493213B - 動作/擾動訊號偵測系統及方法 - Google Patents
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Description
本揭露是有關於一種動作/擾動訊號偵測系統及方法。
隨著人口高齡化的社會趨勢影響下,醫療照顧服務及生醫電子的發展備受矚目。結合無線通訊的遠端居家照料(Remote Homecare)則可讓患者不須前往醫院即可進行生理訊號的感測與記錄以節省醫療資源。
在生理訊號感測中,呼吸訊號及心跳訊號極端重要,其可應用在呼吸窒息症(Obstructive Sleep Apnea Syndrome;OSAS)與心跳規律或其他生理訊號的長期追蹤上。另外,動作/擾動偵測可用於保全監視或在場人員辨識。
目前有接觸式生理訊號感測裝置與非接觸式生理訊號感測裝置。接觸式生理訊號感測裝置透過接觸人體的方式來進行量測。
目前有微波式動作偵測器利用都普勒原理,比較發射訊號與接收訊號之間的相位差。若相位差產生變化,則代表環境中有擾動源。
根據本揭露之一示範性實施例,提出一種動作/擾動訊號偵測系統,包括:至少一發射器,該發射器至少包括一收發單元及一第一振盪單元;以及至少一接收器,該接收器至少包括一接收單元與一解調單元。該收發單元係耦接或電性連接該第一振盪單元之訊號輸出埠,接收該第一振盪單元之一輸出訊號並發射出一偵測訊號;該偵測訊號(STX)被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號(SRX),被該收發單元所接收;該收發單元將該反射偵測訊號(SRX)送入該第一振盪單元成為該第一振盪單元之一注入訊號,使其產生自我注入鎖定現象;該接收單元係耦接或電性連接該解調單元,接收該偵測訊號(STX);該解調單元將接收單元所接收的該偵測訊號(STX)進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號,以得到前述受測物之至少一動作/擾動訊號。
根據本揭露之一示範性實施例,提出一種動作/擾動訊號偵測方法,包括:自一發射器發射出一偵測訊號,該偵測訊號被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號;該發射器接收該至少一反射偵測訊號,並產生自我注入鎖定現象;由一接收器接收該偵測訊號,該接收器將所接收之該偵測訊號進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號,以得到前述受測物之至少一動作/擾動訊號。
為了對本案之上述及其他內容有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
100,100’‧‧‧動作/擾動訊號偵測系統
10‧‧‧收發單元
30‧‧‧接收單元
20,41,404‧‧‧:振盪單元
43,402,403‧‧‧混頻單元
40,40’‧‧‧解調單元
102,102’,102A、102B、102C‧‧‧接收器
101,101’‧‧‧發射器
50‧‧‧處理單元
44,406,407‧‧‧低通濾波單元
42‧‧‧時間延遲單元
60‧‧‧訊號產生單元
401‧‧‧低雜訊放大單元
405‧‧‧正交功率分配單元
SU‧‧‧受測者
第1圖繪示本案一實施例之動作/擾動訊號偵測系統之方塊示意圖。
第2圖繪示本案一實施例之動作/擾動訊號偵測系統之方塊示意圖。
第3圖繪示本案一實施例之發射器之方塊示意圖。
第4A圖繪示解調單元之一實施例。
第4B圖繪示解調單元之一實施例。
第4C圖繪示解調單元之一實施例。
第5圖繪示本案一實施例之整體實施架構。
第6圖繪示本案一實施例之動作/擾動訊號偵測系統之方塊示意圖。
第7圖繪示本案一實施例之動作/擾動訊號偵測系統之方塊示意圖。
第8圖繪示顯示根據本案一實施例實驗結果之基頻波形。
第9圖繪示顯示根據本案一實施例實驗結果之時域波形。
第10圖繪示顯示根據本案一實施例實驗結果之心肺訊號偵測之頻譜圖。
第11圖繪示顯示根據本案一實施例實驗結果之頻譜。
本說明書的技術用語係參照本技術領域之習慣用
語,如本說明書對部分用語有加以說明或定義,該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。另外,在可能實施的前提下,本說明書所描述之物件或事件間的相對關係,涵義可包含直接或間接的關係,所謂「間接」係指物件間尚有中間物或物理空間的存在,或指事件間尚有中間事件或時間間隔的存在。再者,以下內容係關於動作/擾動訊號偵測,對於該領域習見的技術或原理,若不涉及本案之技術特徵,將不予贅述。此外,圖示中元件之形狀、尺寸、比例以及流程之步驟順序等僅為示意,係供本技術領域具有通常知識者瞭解本案之用,非對本案之實施範圍加以限制。
另外,以下說明內容之各個實施例分別具有一或多個技術特徵,然此並不意味著使用本案者必需同時實施任一實施例中的所有技術特徵,或僅能分開實施不同實施例中的一部或全部技術特徵。換句話說,在可能實施的前提下,本技術領域具有通常知識者可依據本案之揭露內容,並視自身的需求或設計理念,選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵,或者選擇性地實施多個實施例中部分或全部的技術特徵之組合,藉此增加本案實施彈性。
本案之揭露內容包含動作/擾動訊號偵測系統及方法,但本案實施例之技術特徵並非對本案之限制,僅供本案舉例說明暨本技術領域人士瞭解本案之用。此外,在可能實施的前提下,本技術領域具有通常知識者能夠依據本案揭露內容來選擇等
效之元件或步驟來實現本案,亦即本案之實施並不侷限於本案所揭露之實施例。
另外,如果本案之動作/擾動訊號偵測系統所包含之個別元件為已知元件的話,在不影響充分揭露及可據以實現的情形下,以下說明對於實現之個別元件的細節將予以節略。
本案實施例揭露動作/擾動訊號偵測系統及方法,其中技術可用於以非接觸式及/或接觸式偵測受測者的動作/擾動訊號,如生理訊號(呼吸、心跳、喉嚨、與肢體動作等,但並不限於此)或其他外界擾動資訊(如機械振動頻率等,但並不限於此)。在底下的說明中,以非接觸式心肺偵測為例做說明,但當知其並非用於限制本案,本案技術亦可用於接觸式偵測。
本案之動作/擾動訊號偵測系統及方法可發出無線電波/光偵測波來對受測者進行偵測。藉由在偵測期間之都普勒效應,其由(1)受測者之呼吸、心跳、喉嚨、與肢體動作等生理現象或(2)其他外界擾動資訊所產生,對所發射之無線電波/光偵測波進行相位調制,並將反射後之射頻訊號/光偵測波輸入至振盪單元。此振盪單元可呈現自我注入鎖定現象,此自我注入鎖定現象可放大動作/擾動之相位調制資訊,以觀察動作/擾動。
請參照第1圖,其顯示根據本案實施例之動作/擾動訊號偵測系統之方塊示意圖。如第1圖所示,動作/擾動訊號偵測系統100包括:至少一發射器101與至少一接收器102。
發射器101包括收發單元10及振盪單元20。收發
單元10係耦接或電性連接該振盪單元20之訊號輸出埠,接收該振盪單元20之輸出訊號並朝向至少一受測物發射出偵測訊號(STX)。藉於受測物的都普勒效應對該偵測訊號(STX)進行相位調制,成為反射偵測訊號(SRX),被該收發單元10所接收。該收發單元10將該反射偵測訊號(SRX)送入該振盪單元20使其產生自我注入鎖定現象。該振盪單元20之注入訊號輸入路徑為注入訊號輸入埠,或為差動訊號輸出埠之一端進行注入訊號輸入,以產生自我注入鎖定現象。
在一實施例中,若振盪單元20為具有一單端訊號輸出埠的壓控振盪器,則收發單元10可為一天線,耦接或電性連接至振盪單元20之單端訊號輸出埠,單端訊號輸出埠可當作注入訊號輸入埠使用。亦即,注入訊號之一輸入路徑為從振盪單元20的一單端訊號輸出埠進行注入訊號輸入,以產生自我注入鎖定現象。
在一實施例中,若振盪單元20為具有一差動訊號輸出埠的壓控振盪器,則收發單元10可為一發射天線與一接收天線,發射天線耦接或電性連接至振盪單元20之差動訊號輸出埠一端;接收天線耦接或電性連接至振盪單元20之差動訊號輸出埠另一端單端,此端可當作注入訊號輸入埠使用。
在一實施例中,若振盪單元20為具有單端訊號輸出埠與注入訊號輸入埠的壓控振盪器,則收發單元10可為一發射天線與一接收天線,發射天線耦接或電性連接至振盪單元20之
單端訊號輸出埠;接收天線耦接或電性連接至振盪單元20之注入訊號輸入埠。
接收器102包括接收單元30及解調單元40。接收單元30接收該偵測訊號(STX),並耦接或電性連接該解調單元40。該解調單元40耦接或電性連接該接收單元30,將接收單元30所接收的該偵測訊號(STX)進行頻率解調,解調成基頻輸出訊號,以得到受測物之至少一動作/擾動訊號(如呼吸、心跳頻率、喉嚨與肢體動作等等,但並不限於此),或其他外界擾動訊號(如機械振動頻率等等,但並不限於此)。
於本案一實施例中,動作/擾動訊號偵測系統可更包括處理單元,接收由該解調單元所傳來的基頻輸出訊號;處理單元對該基頻輸出訊號進行處理,即可得到環境中振動物體(如受測者的心肺)的時域波形與頻域訊號,以得到動作/擾動訊號資訊(如對生理訊號之分析結果或對擾動訊號之分析結果)。
如第2圖所示,其顯示根據本案另一實施例之動作/擾動訊號偵測系統100’之方塊示意圖。動作/擾動訊號偵測系統100’更包括處理單元50。亦即,處理單元50可以不被整合在動作/擾動訊號偵測系統之中(如第1圖),也可被整合於動作/擾動訊號偵測系統之中(如第2圖)。甚至,於本案其他可能實施例中,處理單元可置放於遠端,而動作/擾動訊號偵測系統的解調單元40所輸出的基頻輸出訊號可透過有線/無線方式來傳送至遠端的處理單元,此皆在本案精神範圍內。
於本案一實施例中,發射器101’可更包括訊號產生單元60,如第3圖所示。訊號產生單元60之輸出埠耦接或電性連接至該振盪單元20之電壓輸入埠,用以決定振盪單元20之操作頻率,使振盪單元20產生頻率調制訊號。
於本案一實施例中,收發單元10包括一天線,發射偵測訊號(STX),並接收反射偵測訊號(SRX)。
於本案一實施例中,收發單元10包括一發射天線以及一接收天線,發射天線發射該偵測訊號(STX),接收天線則接收該反射偵測訊號(SRX)。
本案所揭露之天線,是單一天線或以天線陣列來實施。
於本案一實施例中,接收單元30包括一天線,接收偵測訊號(STX)。
於本案另一實施例,不同於先前實施例之處在於,收發單元10包括電光轉換器與光電轉換器。電光轉換器耦接或電性連接至振盪單元20,其將振盪單元20所傳來的電壓訊號轉換為光偵測波,以射向受測者。此光偵測波被受測者反射回光電轉換器後,由光電轉換器轉換成電壓訊號,送至振盪單元20。接收單元30則包括光電轉換器,其光電轉換器接收到光偵測波後,轉換成電壓訊號,送至解調單元40。
於本案一實施例中,如第4A圖所示,解調單元40包括一振盪單元41,一時間延遲單元42,一混頻單元43以及一
低通濾波單元44。接收單元30係耦接或電性連接至該振盪單元41之輸入埠,將該偵測訊號(STX)注入至振盪單元41使其產生注入鎖定。
振盪單元41之輸出埠係分別耦接或電性連接時間延遲單元42與混頻單元43,混頻單元43之兩輸入埠係分別耦接或電性連接振盪單元41之輸出埠與時間延遲單元42之輸出埠,混頻單元43之輸出埠係耦接或電性連接該低通濾波單元44之輸入埠,混頻單元43與時間延遲單元42對振盪單元41之輸出訊號進行頻率解調;低通濾波單元44濾除該混頻單元43輸出之交互調變成分,低通濾波單元44之輸出即該解調單元40之基頻輸出訊號SB。振盪單元41之輸出訊號相位與該偵測訊號(STX)同步。當混波單元43之兩輸入訊號相位相差90度的整數倍,且延遲單元42所提供的時間延遲很小時,振盪單元41之輸出訊號將與類比控制電壓Vt及受測者之心肺訊號原則上成正比。一實施例中,振盪單元41包括至少一個輸出埠。
於本案一實施例中,如第4B圖所示,接收器102’包括接收單元30(以天線為例),混頻單元43、時間延遲單元42與低通濾波單元44。時間延遲單元42耦接或電性連接至接收單元30,該混頻單元43兩端係分別耦接或電性連接至接收單元30與該時間延遲單元42,低通濾波單元44係耦接或電性連接該混頻單元43之輸出端。
第5圖為第4A圖之解調單元實施例與處理單元、
發射器等之整體實施架構。
於本案一實施例中,如第4C圖所示,解調單元40’包括一低雜訊放大單元401,兩混頻單元402、403,一振盪單元404,一正交功率分配單元405與兩低通濾波單元406、407。
低雜訊放大單元401接收由接收單元30(以天線為例)傳送之偵測訊號,低雜訊放大單元401輸出端分別耦接或電性連接至混頻單元402,403之輸入端,與振盪單元404之注入端。振盪單元404受到低雜訊放大單元401輸出訊號SIN,i
(t)之影響而產生注入鎖定。當SIN,i
(t)之頻率與振盪單元404之初始振盪頻率不一樣時,經過注入鎖定後。振盪單元404之輸出訊號頻率將與SIN,i
(t)之頻率相同,振盪單元404之輸出訊號與SIN,i
(t)之間並有一額外時間延遲。由此注入鎖定機制,可進行頻率解調,又因為振盪單元404受到鎖定範圍影響的緣故,可視為一帶通濾波器,並適用於分頻多工系統以同時支援多位使用者。振盪單元404耦接或電性連接至正交功率分配單元405之輸入端;正交功率分配單元405輸出兩訊號至混頻單元402,403,且兩訊號間彼此為正交關係。
混頻單元402、403之輸出端係分別耦接或電性連接至低通濾波單元406、407之輸入端。低通濾波器406、407之輸出SI,i
(t)、SQ,i
(t),進行數學運算後,即可得知解調波形而產出基頻輸出訊號。上述數學運算例如為tan-1
((SI,i
(t))/(SO,i
(t))),i為該接收器之編號參數,t為時間參數。
本案一實施例,如第6圖所示,發射器101’所產生之頻率調制訊號將分別由多個接收器102A~102C接收並進行頻率解調,藉由比較不同接收器102A~102C之輸出基頻訊號間之相位差異可得到發射器定位資訊,例如室內定位資訊等等,但並不以此為限。
接收器102A、接收器102B、接收器102C係分別接收發射器101’發射之射頻訊號,並進行頻率解調後,將受動作/擾動訊號及類比控制電壓調制的頻率調制訊號解調成電壓訊號,並分別輸出基頻訊號SBA~SBC至處理單元50。該處理單元50對基頻訊號SBA~SBC進行數位濾波、放大、以及判斷基頻訊號SBA~SBC間之相位差後,可得知受測者之定位資訊。另,該處理單元50對基頻訊號SBA~SBC進行數位濾波、放大、以及傅立葉轉換後,可得到動作/擾動(譬如說心肺)訊號之時域波形與頻率。
在本實施例中,發射器101’係配戴於該受測者胸前,可同時針對受測者定位並進行感測心肺訊號。發射器101’之訊號產生單元60係耦接或電性連接該振盪單元20之電壓輸入埠,該訊號產生單元60產生類比控制電壓Vt使振盪單元20產生頻率調制訊號。在本實施例中,當接收器102A、102B與102C之頻率解調器架構為第4A圖時,由於接收器102A、102B與102C之振盪單元(未示出)會放大接收器102A~102C所接收之射頻發射訊號STX至相同振幅,因此基頻訊號SBA、SBB與SBC振幅約
略相同;當接收器102A、102B與102C之頻率解調器架構為第4B圖或第4C圖時,基頻輸出訊號SBA、SBB與SBC之振幅則會不同。
在本實施例中,由於收發單元10對接收器102A、102B與102C之個別接收單元(未示出)有不同的距離,不同接收單元接收偵測訊號STX有不同的時間延遲,此時間延遲亦反映在多個接收器102A、102B與102C的基頻訊號SBA、SBB、與SBC上。在本實施例中,接收接收器102A、102B與102C之輸出端係耦接或電性連接該處理單元50,該處理單元接收多個基頻訊號SBA、SBB與SBC,經比較不同基頻訊號間之相位差距後,可換算得到偵測訊號被各個接收器102A、102B與102C接收的時間延遲,本處理單元50可基於不同接收單元的位置進而推算得知收發單元10的所在位置,即受測者之定位資訊。另,該基頻訊號SBA、SBB與SBC亦包含受測者之動作/擾動(譬如說心肺、喉嚨與肢體動作等等)訊號,經過數位濾波及傅立葉轉換後,可得到動作/擾動訊號(譬如說呼吸、心跳、喉嚨與肢體動作等等)的時域波形與頻率。
本案另一實施例,如第7圖所示,發射器101’中,訊號產生單元60所產生之類比控制電壓Vt係耦接或電性連接該處理單元50。即,在本實施例中,發射器101’與接收器102A~102C之間彼此同步,藉由比較類比控制電壓Vt與接收器102A~102C之基頻訊號SBA、SBB與SBC之相位差可得到收發
單元10與不同接收器102A~102C之絕對距離,並進而得到受測者之定位資訊。
除例舉的實施例採用之TDoA(到達時間差,Time Difference of Arrival)技術外,也可以採用其他定位技術或將各種定位技術給予結合,以下舉例幾種常見之定位方法及其簡單描述,但本案之可實施方式並不以此為限。例如RSS(接收訊號強度,received signal strength)技術,利用不同解調電路所得到的訊號強度配合電磁傳輸方程式(接收訊號功率隨距離的平方成反比)而推估發射機所在位置;ToA(到達時間,Time of Arrival)技術,以發射電路受類比控制電壓產生頻率調制的時間為初始點,並將接收電路解調的基頻輸出訊號與類比控制電壓進行比較後,可知發射電路到不同解調電路的傳輸時間,即可計算發射機位置所在;以及AoA(到達角度,Angle of Arrival)技術,將解調電路的接收單元更改為接收天線陣列,進行波束位置的掃描,當兩解調電路可同時得到基頻輸出訊號時,則可計算發射電路所在位置。
請參閱第8圖在本實施例中,對應到第6圖之實驗,受測者之所在位置為(3.2,4.5),接收器102A之位置為(0,0),接收器102B之位置為(8,0),接收器102C之位置為(4,4)。振盪單元20操作在2.45 GHz,訊號產生單元60產生一頻率為2.5 MHz,振幅為1 Vp-p的弦波,使振盪單元產生一調制頻寬為7 MHz、調製頻率為2.5 MHz的頻率調制訊號。接收器基頻訊號如第8圖所示,SBA(如線A)與SBB(如線B)之相位差為3.51°,SBB
與SBC(如線C)之相位差為-12.15°,SBC與SBA之相位差為8.64°,其感測之定位資訊為(3.1146,4.4954),與所在位置結果十分一致。
請再參閱第9圖至第11圖。由第9圖得到非接觸偵測時的時域波形,其包含呼吸與心跳等動作/擾動資訊。請參閱第10圖,經過傅立葉轉換後,不同時間周期內之頻譜表現如第10圖所示,第10圖之線A、線B與線C分別表示第15到25秒、第20到30秒、與第25到35秒之頻譜,由於在偵測期間,受測者有不規則身體移動,因此無法得到穩定之心肺訊號,如第9圖23到26秒受身體隨機移動而有不規律的起伏。本實驗將三個不同時間的頻譜相乘並取三分之一次方後,頻譜表現如第11圖所示,可辨識呼吸主頻與心跳主頻分別約為0.31 Hz與1.13 Hz,即19呼吸次數/分鐘與69心跳次數/分鐘。與其他醫療儀器感測結果相吻合。
本案另一實施例之動作/擾動訊號偵測方法包括:自一發射器發射出一偵測訊號;該偵測訊號被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號;該發射器接收該至少一反射偵測訊號,並產生自我注入鎖定現象;由一接收器接收該偵測訊號;該接收器將所接收之該偵測訊號進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號,以得到受測物之至少一動作/擾動訊號。
在本案另一實施例中,更可由一處理單元對接收的基頻輸出訊號進行處理以得到前述至少一動作/擾動訊號資訊或
外界擾動資訊。而於另一實施例中,該處理單元更可自多個接收器接收多個基頻輸出訊號,比較該些基頻輸出訊號間之相位差距,計算該多個接收器接收之時間延遲,而得到該發射器的位置。
本案動作/擾動訊號偵測方法之實施例可以參考前述之動作/擾動訊號偵測系統之實施例,在此不另作說明。
綜上所述,雖然本案技術已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露。本案所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧動作/擾動訊號偵測系統
10‧‧‧收發單元
30‧‧‧接收單元
20‧‧‧振盪單元
40‧‧‧解調單元
102‧‧‧接收器
101‧‧‧發射器
Claims (25)
- 一種動作/擾動訊號偵測系統,包括:至少一發射器,該發射器至少包括一收發單元及一第一振盪單元;至少一接收器,該接收器至少包括一接收單元與一解調單元;以及一處理單元,耦接至該解調單元;其中,該收發單元係耦接或電性連接該第一振盪單元之一訊號輸出埠,接收該第一振盪單元之一輸出訊號並發射出一偵測訊號;該偵測訊號被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號,被該收發單元所接收;該收發單元將該反射偵測訊號送入該第一振盪單元成為該第一振盪單元之一注入訊號,使其產生自我注入鎖定現象;該接收單元係耦接或電性連接該解調單元,接收該偵測訊號;以及該解調單元將該接收單元所接收的該偵測訊號進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號,該處理單元對該基頻輸出訊號進行處理,以得到該受測物之至少一動作/擾動訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該收發單元包括: 一第一天線,發射該偵測訊號,並接收該反射偵測訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該收發單元包括:一第一天線,發射該偵測訊號;以及一第二天線,接收該反射偵測訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該接收單元包括:一第一天線,接收該偵測訊號。
- 如申請專利範圍第2項~第3項之任一項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中該第一天線與該第二天線是單一天線或天線陣列。
- 如申請專利範圍第4項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中該第一天線是單一天線或天線陣列。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該收發單元包括:一電光轉換器,將該第一振盪單元之該輸出訊號轉換成一光偵測波,以當成該偵測訊號;以及一第一光電轉換器,將該反射偵測訊號轉換成一第一電壓 訊號,以送至該第一振盪單元。
- 如申請專利範圍第7項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該接收單元包括:一第二光電轉換器,將該偵測訊號轉換成一第二電壓訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該注入訊號之一輸入路徑為該第一振盪單元的一注入訊號輸入埠。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該注入訊號之一輸入路徑為從該第一振盪單元的一差動訊號輸出埠之一端進行該注入訊號輸入,以產生自我注入鎖定現象。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該注入訊號之一輸入路徑為從該第一振盪單元的一單端訊號輸出埠進行該注入訊號輸入,以產生自我注入鎖定現象。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該偵測訊號及該反射偵測訊號皆為射頻訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中, 該處理單元對該基頻輸出訊號進行數位濾波,放大,以及判斷該基頻輸出訊號之相位差後,得到該至少一受測物之一定位資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該處理單元對該基頻輸出訊號進行數位濾波,放大,以及傅立葉轉換後,得到該至少一動作/擾動訊號之時域波型及頻率。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該處理單元自多個接收器接收多個基頻輸出訊號,比較該些基頻輸出訊號間之相位差距,計算該多個接收器接收之時間延遲,而得到該發射器的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該發射器更包括一訊號產生單元,耦接或電性連接到該第一振盪單元;以及該訊號產生單元產生一類比控制電壓,並傳送到該第一振盪單元及該處理單元。
- 如申請專利範圍第16項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該解調單元將所接收之該偵測訊號及該類比控制電壓解調成 一電壓訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該解調單元包括:一第二振盪單元,一第二時間延遲單元,一第二混頻單元以及一第二低通濾波單元;該接收單元係耦接或電性連接至該第二振盪單元之一輸入埠,將該偵測訊號注入至該第二振盪單元使其產生注入鎖定;該第二振盪單元之至少一輸出埠係分別耦接或電性連接該第二時間延遲單元與該第二混頻單元;該第二混頻單元之兩輸入埠係分別耦接或電性連接該第二振盪單元之該至少一輸出埠與該第二時間延遲單元之一輸出埠,該第二混頻單元之一輸出埠係耦接或電性連接該第二低通濾波單元之一輸入埠;該第二混頻單元與該第二時間延遲單元分別對該第二振盪單元之輸出訊號進行頻率解調;以及該第二低通濾波單元濾除該第二混頻單元之一輸出訊號之交互調變成分,該第二低通濾波單元之一輸出係該解調單元之該基頻輸出訊號。
- 如申請專利範圍第18項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中, 該第二振盪單元之一輸出訊號相位與該偵測訊號同步。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該解調單元包括:一第三混頻單元,一第三時間延遲單元與一第三低通濾波單元;該第三混頻單元兩端係分別耦接或電性連接該接收單元與該第三時間延遲單元;以及該第三低通濾波單元係耦接或電性連接該第三混頻單元之一輸出端。
- 如申請專利範圍第1項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該解調單元包括:一第四低雜訊放大單元,一第四混頻單元,一第五混頻單元,一第四振盪單元,一第四正交功率分配單元,一第四低通濾波單元以及一第五低通濾波單元;該第四低雜訊放大單元接收該接收單元傳送之該偵測訊號,該第四低雜訊放大單元之一輸出端分別耦接或電性連接至該第四混頻單元之一輸入端、該第五混頻單元之一輸入端與該第四振盪單元之一注入端;該第四振盪單元接收該第四低雜訊放大單元輸出之訊號,產生注入鎖定;該第四振盪單元耦接或電性連接至該第四正交功率分配單 元之一輸入端;該第四正交功率分配單元分別耦接或電性連接至該第四混頻單元及該第五混頻單元,並輸出兩訊號至該第四混頻單元及該第五混頻單元,且該兩訊號間彼此為正交關係;該第四混頻單元及該第五混頻單元之個別輸出端係分別耦接或電性連接至該第四低通濾波單元之一輸入端與該第五低通濾波器之一輸入端;以及對該第四低通濾波器與該第五低通濾波器之個別輸出進行數學運算,以產出該基頻輸出訊號。
- 如申請專利範圍第21項所述之動作/擾動訊號偵測系統,其中,該第四低通濾波器與該第五低通濾波器之輸出為S1,i(t)與S2,i (t);以及該數學運算為tan-1 ((S1,i (t))/(S2,i (t))),i為該接收器之一編號參數,t為一時間參數。
- 一動作/擾動訊號偵測方法,適用於一動作/擾動訊號偵測系統,包括:自一發射器發射出一偵測訊號;該偵測訊號被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號;該發射器接收該至少一反射偵測訊號,並產生自我注入鎖定現 象;由一接收器接收該偵測訊號;該接收器將所接收之該偵測訊號進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號;以及由一處理單元對該基頻輸出訊號進行處理以得到至少一動作/擾動訊號資訊。
- 如申請專利範圍第23項所述之動作/擾動訊號偵測方法,其中,該處理單元自多個接收器接收多個基頻輸出訊號,比較該些基頻輸出訊號間之相位差距,計算該多個接收器接收之時間延遲,而得到該發射器的位置。
- 一種動作/擾動訊號偵測系統,包括:至少一發射器,該發射器至少包括一收發單元及一第一振盪單元;至少一接收器,該接收器至少包括一接收單元與一解調單元;以及一訊號產生單元,係耦接或電性連接至該第一振盪單元之一電壓輸入埠;其中,該收發單元係耦接或電性連接該第一振盪單元之一訊號輸出 埠,接收該第一振盪單元之一輸出訊號並發射出一偵測訊號;該偵測訊號被至少一受測物反射成至少一反射偵測訊號,被該收發單元所接收;該收發單元將該反射偵測訊號送入該第一振盪單元成為該第一振盪單元之一注入訊號,使其產生自我注入鎖定現象;該接收單元係耦接或電性連接該解調單元,接收該偵測訊號;以及該解調單元將該接收單元所接收的該偵測訊號進行頻率解調,解調成一基頻輸出訊號,以得到該受測物之至少一動作/擾動訊號。
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