雷达式生命探测仪的信号处理系统设计消费电子免费猫

发布时间：2020-02-17 12:35:25 阅读：次来源：电热器厂家

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初始化是设定系统工作状态的重要步骤，只有正确进行初始化，才能保证芯片的正确运行。系统初始化包括DSP的McBSP初始化和AD7707的初始化两个部分。

DSP上电复位以后各寄存器都处于一个预先确定的数值状态。上电时刻，系统上电复位，寄存器复位到初试值。McBSP通过3个16位寄存器SPCRl(串行口接收控制寄存器1)、SPCR2(串行口接收控制寄存器2)、PCR(引脚控制寄存器)来配置。接收和发送操作的各种参数通过接收和发送控制寄存器RCRl(接收控制寄存器1)、RCR2(接收控制寄存器2)、XCRl(发送控制寄存器1)、XCR2(发送控制寄存器2)。

AD7707的初始化主要是完成各寄存器的初始化。包括设定输入信号通道、信号采样频率、采样增益、输入时钟源等。

3．3 数字信号处理流程

数字信号处理分为两个大的模块，一路经小波变换后对信号做时域处理；另一路根据回波信号的特征，设计各种数字信号处理算法，并在软件程序设置合适的门限值，根据门限软件来完成人体有／无、动／静、数量等状态信息的识别，并做频域处理。

对于数字信号处理部分，先设计一低通滤波器去除高频干扰信号(截止频率要高于人体运动的频率，一般设置为50 Hz)，通过小波变换的小波分解提取出低频通道的有用信号(呼吸、心跳信号)，而高频通道分解出来的信号一般是系统噪声，采用直接置零的方法将其去除，然后再进行小波重构，恢复低频通道分解的呼吸、心跳信号，并将其在界面上进行实时的时域波形显示，其时域处理流程如图5所示。对于人体运动的信号由于其频率大约在15～35 Hz之间，信号经过低通滤波器之后，直接对其进行傅里叶变换，取模；对于人体的呼吸信号，它的频率一般小于2 Hz，因此对信号使用小波变换处理后，采用较低的采样频率，然后进行积累抽样、FFT、取模；根据实验，如果人体处于静止状态，其呼吸路与体动路的信号能量比在1．5～20之间，如果处于运动状态，呼吸路与体动路的信号能量比则在O．1～0．6之间，所以选择γ=1作为判断人体动静状态的门限阈值，如果两路信号的能量比值γ 1为静止或无人状态，γ 1为运动状态，并实时显示频域；如果γ 1，则对信号进行谐波频率的估计。在X波段，人体呼吸和心跳的多普勒频率大约在O．2～1 Hz范围内，如果谐波频率估计值f在O．2～1之间，为有人静止状态，反之为无人状态，并实时显示频域；在判定为有人之后，进一步用维格纳分布和统计模式识别的方法对人体的数量进行确定，实时显示频域和维格纳分布。整个过程如图6所示。