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超宽谱雷达式生命探测仪工作原理是由编码器控制脉冲振荡器触发窄脉冲发生器，产生窄脉冲信号，并通过发射天线辐射出去。反射信号经过接收天线送到接收机采样头,由脉冲振荡器产生的信号经过延时电路产生窄脉冲作为距离门,对接收信号进行选择,采样头输出的信号经过积分电路,对接收信号进行积累,经过成千上万个脉冲的积累后微弱信号被检测出来,放大滤波电路对该信号进行放大滤波,检测电路中的微分电路对放大后的信号进行微分,如果没有生命活动目标,微分电路的输出为一固定值，如果有生命活动目标,微分电路输出将发生微小的变化。用生物医学信号处理技术，从该变化中提取生命信息，就达到了生命探测的目的。
生命信息提取基本流程是由雷达前端检测电路输出信号经预处理后，进行A/D转换，然后送计算机处理。在雷达式生命参数探测系统中，动目标干扰对后续处理影响很大，因此，首先采用跟踪干扰谱峰的滤波算法，对动目标干扰进行抑制，将动目标干扰的影响降到最小。然后，信号分两路并行处理，一路采用神经网络的模式识别算法，对探测目标进行识别，以确定探测区域内是否有人存在。另一路先进行基于FFT的频域积累，估计出生命信号的频谱范围，并进行小波变换，分离出呼吸信号。以进一步对生命目标进行辩识。
技术指标与实验
研制的超宽谱雷达式生命探测仪，其天线采用介质耦合屏蔽型；天线中心频率为500MHz；时窗为1—5000ns可调；最小时间分辨率为 ≤10ps。能探测到静止存活人员的呼吸、体动信号；自由空间探测距离£30M；能穿透钢精混凝土结构，废墟（有空间、间隙）探测深度£10M；可测距，距离分辨率达10cm；具有一定的区分人和动物的能力；工作温度可达-20 ~40°C。重量£10Kg，可单人携行；电池供电，电池（可充电）连续工作时间≮4小时。操作简单，可提供良好的人机界面，设备自动给出智能探测结果，并标注目标所在的方向和距离，为抢救存活者提供直观、明了的重要信息。
在第四军医大学生命探测实验场地进行了测试，该实验场模拟墙体为实心砖、空心砖和混凝土混合结构，墙厚2米，天线距目标为3米，测试人员采用躺姿并静止正常呼吸。探测仪快速自动探测到生命目标，并显示其距离。
在北京某地震实验场地也进行了测试测试。在模拟粉碎性坍方场地。被测试人员从竖井中进入探测区域，并静止，探测仪成功探测到目标。在废墟的侧面探测时，被测试人员斜靠在断墙面上并静止，探测仪成功探测到目标，目标距离为5米左右。在模拟高层建筑倒塌场地。六块各20cm厚钢筋混凝土预制楼板叠放在一起，被测试人员静止躺在下面，探测仪成功探测到目标，深度约2米左右，说明这种生命探测仪具有很强的穿透能力。在测试现场，工作人员可以在工作现场附近，不必撤离，只要相对保持静止即可，说明这种生命探测仪具有好的抗干扰能力。
结果与讨论
从实验情况看，超宽谱雷达式生命探测仪具有以下显著特点和优势。
（1）穿透能力强。 该探测仪辐射信号的频谱分量主要分布在VHF和UHF频段上,这些频段的电磁波穿透能力都较强。使得这种生命探测仪在穿透探测上具有很强的优势。
（2）作用距离精确。 该探测仪距离门可在很大范围内滑动，这样就可实现对固定距离的目标进行探测,把该距离范围内的目标检测出来。距离分辨率可达10cm。从而方便的对目标定位，非常有利于挖掘救护。
（3）抗干扰能力强。 该探测仪对其它电磁信号的抗干扰能力是通过积分电路实现的,如正弦干扰信号通过多次积分后,其输出可为0;对运动目标的抗干扰能力可通过距离门来提高，距离门以外的干扰无法进入信号处理通道。
（4）具有多目标探测能力。由于其测距能力，因此，可实现多目标的探测。
（5）探测灵敏度高。由于采用了生物医学信号处理技术，因此，可以探测到卧姿（包括侧卧、俯卧等）情况下，静止人员的生命特征，如呼吸、体动等。从而使该仪器在生命探测中，具有了很强的实用价值。
超宽谱雷达式生命探测仪正是具备以上独特的特点，使它在生命探测领域，具有广泛的应用前景。它和其它生命探测仪相比，更实用化，因此，受到用户和研究者的关注，成为研究热点。目前，国际上这种产品还比较少见，相信它的使用，将使我们的灾后应急搜救能力得到进一步提高，将会有更多的宝贵生命得到及时救护。 |
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