1、研究背景及意义
Radar是Radio Detection And Ranging的缩写，描述的是利用电磁波的二次辐射、转发和目标固有辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度、图像、特征等信息的一种无线电技术。发射信号和接收信号之间的时间延迟表示到目标的距离，接收信号的频移能够计算目标的速度，信号的强度给出关于目标雷达截面的信息，这提供了关于其大小、几何形状和组成的信息[1]。 自从第一批雷达在20世纪30年代被开发以来，利用射频(RF)和微波的无线传感已经成为工程和应用科学中一个成熟的领域。在雷达应用中，“远程”是指雷达与目标之间的距离在几百米甚至几公里的数量级，而“短程”通常是指几米或更少[2]。远程雷达应用包括但不限于地震后的幸存者搜寻和海洋雷达等，短程雷达技术包括但不限于检测婴儿猝死综合症、睡眠中呼吸暂停检测、和和其它生理行为的监测[3]。
在人的生理活动中，四大生理参数：呼吸、心率体温以及血压反映着人体生理状况[5]。传统意义上的生命体征检测装备包括但不限于听诊器、水银温度计、血压计等[6]。传统检测仪器（接触式传感器）需要接触人体皮肤或粘膜，且需要长时间的检测，具有难以改变的局限性。而非接触式传感器包括但不限于声音监测、红外式检测等装置使用便利，反应迅速。在非接触式传感器中，最为典型的检测手段为红外测温技术，如家用红外测温计，但不适用于救援领域，也难以获取其它有关人体生命体征的相关信息。而非接触雷达检测技术因具有适用环境广泛、获取信息种类多、灵敏度高等多种优点而被广泛应用。
调频连续波雷达较于其他信号雷达具有结构更为简单、体积较小、工作电压低等优点[9]以及随着数字信号处理器的应用发展迅速[8]，调频连续波雷达不仅逐渐在汽车等重工业中得到广泛应用，从日常生活中来看它也逐渐成为一种新兴技术，在技术以及应用层面都有着良好的前景。
2、国内外研究进展
1975年美国JAMES C. LIN首先在Noninvasive Microwave Measurement of Respiration一文中提出利用连续波雷达对人的生命体征进行检测[10]，该团队于2008年再次取得突破进展，基于信号解调抵消非接触生命体征检测中的一个严重问题——随机人体运动[11]。自注入锁定是一种可用于多普勒雷达检测生命体征的技术，利用这项技术和两台类似于人体运动噪声消除技术的自注入锁定雷达，成功地检测了在跑步机上慢跑的受试者的生命体征。两个雷达互相锁定，因为一个雷达的信号被注入另一个雷达，带信号可以从任何雷达收集和处理，这被认为是首次证明受试者在跑步机上慢跑时的非接触式生命体征检测[16]。2019年在IEEE 亚太微波会议（APMC）上K. Han and S. Hong提出了一个差分雷达概念来减轻身体运动伪影，这能降低了身体运动对接收器对之间的差分相信号的影响[12]。国内发展也较为迅速，例如第四军医大学的王元东等人就早在2009年提出利用RLS算法达到最优效果，有效提取出废墟下的心跳信号，成功应用于地震后的搜寻工作。[13]
2.1非接触传感对人体呼吸模式的评估
Changzhan Gu与Changzhi Li于2015年提出了一种使用两个2.4GHz DC耦合雷达传感器的多雷达系统，用于胸部和腹部呼吸模式的非接触评估。这两个雷达传感器采用相同的贴片天线，但极化不同，以尽量减少相互干扰。仅使用一个具有波束扫描能力的雷达传感器来同时测量多个身体部位的呼吸运动也是可行的。在实验室测试中DC耦合雷达系统可以非常精确地同时评估胸部和腹部的呼吸运动[7]。
2.2非接触传感对人体心率的检测
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