CN111297361B - 基于通道状态信息测量生理状态信息的方法、装置及其*** - Google Patents

基于通道状态信息测量生理状态信息的方法、装置及其*** Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,包括:通过一传送端的至少两个发射天线分别发射一测量信号;通过一接收端的至少两个接收天线分别接收经由一目标物体反射上述测量信号的反射信号;通过上述接收端根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息(Channel State information,CSI);以及通过一计算装置接收由上述接收端传送的上述通道状态信息,并根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。

Description

基于通道状态信息测量生理状态信息的方法、装置及其***
技术领域
本发明有关于测量生理状态信息的方法、装置及其***,特别是有关于一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法、装置及其***。
背景技术
呼吸率是每分钟人进行的呼吸数量。呼吸率可以随着发烧、生病和其他医学状况而增加或减少,因此患者的呼吸率被频繁地监测作为分析患者医学健康状态的手段。呼吸率可以表示为每分钟呼吸的数量或者表示为频率(例如,1Hz的频率对应于每分钟60次呼吸)。患者的呼吸率可以人工地(例如,通过使临床医生对患者在时间周期内进行的呼吸数量计数)或者经由呼吸测量仪器测量。
然而,现有的呼吸测量仪器多为接触式设备。受测者(例如,年长者)可能因呼吸测量仪器穿戴不便会产生使用上的排斥。利用非接触式的呼吸测量已是近年来热门的研究技术之一。
发明内容
以下公开的内容仅为示例性的,且不意指以任何方式加以限制。除所述说明方面、实施方式和特征之外,通过参照附图和下述具体实施方式,其他方面、实施方式和特征也将显而易见。即以下公开的内容被提供以介绍概念、重点、益处及本文所描述的新颖且非显而易见的技术优势。所选择,非所有的,实施例将进一步详细描述如下。因此,以下公开的内容并不意旨在所要求保护主题的必要特征,也不意旨在于决定所要求保护主题的范围中使用。
因此,本发明的主要目的即在于提供一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法、装置及其***,以改善上述缺点。
本发明提出一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,通过一传送端的至少两个发射天线分别发射一测量信号;通过一接收端的至少两个接收天线分别接收经由一目标物体反射上述测量信号的反射信号;通过上述接收端根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息(Channel State information,CSI);以及通过一计算装置接收由上述接收端传送的上述通道状态信息,并根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
在一些实施例中,上述接收天线的一第一接收天线接收一第一反射信号及一第二反射信号,且上述接收天线的一第二接收天线接收一第三反射信号及一第四反射信号;其中上述第一反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的一第一发射天线所发射的一第一测量信号而产生,且上述第二反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的一第二发射天线所发射的一第二测量信号而产生;以及其中上述第三反射信号经由上述目标物体反射由上述第一发射天线所发射的上述第一测量信号而产生,且上述第四反射信号经由上述目标物体反射由上述第二发射天线所发射的上述第二测量信号而产生。
在一些实施例中,根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息的步骤还包括:计算上述第一反射信号与上述第三反射信号之间的一第一相位差;计算上述第二反射信号与上述第四反射信号之间的一第二相位差;以及根据上述第一相位差与上述第二相位差之间的一通道响应的一差值取得上述目标物体的上述生理状态信息。
在一些实施例中,根据上述通道响应的上述差值取得上述目标物体的上述生理状态信息的步骤还包括:取得对应一时间周期的上述通道响应的上述差值;将上述通道响应的上述差值转换为对应多个子载波的频谱图;以及根据上述频谱图中对应最高峰值的一频率决定上述生理状态信息。
在一些实施例中,对应上述时间周期的上述通道响应的上述差值利用两种频率分析方式将转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,根据上述频谱图中对应最高峰值的一频率决定上述生理状态信息的步骤还包括:取得在每一子载波的上述第一频谱图中对应一纵轴的一最高峰值的一第一频率,及在每一上述子载波的上述第二频谱图中对应上述纵轴的一最高峰值的一第二频率;判断上述子载波的一第一子载波的上述第一频率与上述第二频率的一频率差值是否超过一门槛值;当判断上述频率差值超过上述门槛值时,移除上述第一子载波;当判断上述频率差值未超过上述门槛值时,保留上述第一子载波;以及根据对应上述所保留子载波的上述频谱图中对应最高强度峰值的上述频率决定上述生理状态信息。
本发明提出一种基于通道状态信息测量生理状态信息的***,包括:一传送端,具有至少两个发射天线,分别发射一测量信号;一接收端,具有至少两个接收天线,其中每一接收天线接收经由上述目标物体反射上述测量信号的反射信号,上述接收端根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息;一计算装置,耦接至上述接收端,接收上述通道状态信息,并根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
本发明提出一种基于通道状态信息测量生理状态信息的装置,包括:一个或多个处理器;以及一个或多个电脑储存媒体,储存电脑可读取指令,其中上述处理器使用上述电脑储存媒体以执行:接收由一接收端所传送的在一传送端的至少两个发射天线与上述接收端的至少两个接收天线之间的一通道状态信息,其中上述通道状态信息由上述接收端根据反射信号所取得,上述反射信号经由一目标物体反射由上述传送端的上述发射天线所发射的测量信号而产生,且上述反射信号由上述接收端的上述接收天线接收;以及根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
本发明提出一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,用于一装置中,包括:接收由一接收端所传送的在一传送端的至少两个发射天线与上述接收端的至少两个接收天线之间的一通道状态信息,其中上述通道状态信息由上述接收端根据反射信号所取得,上述反射信号经由一目标物体反射由上述传送端的上述发射天线所发射的测量信号而产生,且上述反射信号由上述接收端的上述接收天线接收;以及根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
附图说明
附图被包括以提供本发明的进一步的理解且被合并并组成本发明的一部分。附图说明本发明的实施例且连同描述一起用以解释本发明的原理。其可理解附图不一定按比例描绘,一些元件可以超过在实际实施方式的大小来显示,以清楚地说明本发明的概念。
图1是依据本发明的一实施例实现基于通道信息测量生理状态信息的***的示意图。
图2是显示根据本发明的一实施例所述的基于通道信息测量生理状态信息的方法的流程图。
图3是显示根据本发明的一实施例所述的基于通道信息测量生理状态信息的方法的流程图。
图4是依据本发明的一实施例实现基于通道信息测量生理状态信息的***的示意图。
图5是显示根据本发明的一实施例所述的基于一时间周期的通道响应的差值取得目标物体的生理状态信息的方法的流程图。
图6是显示根据本发明的一实施例所述的基于一时间周期的通道响应的差值取得目标物体的生理状态信息的方法的流程图。
图7是依据本发明的一实施例所述的多个受测者的生理状态信息的示意图。
图8是显示用以实现本发明实施例的示例性操作环境。
【附图标记】
100 ***
110 传送端
120 接收端
130 计算装置
140 目标物体
200 方法
S205、S210、S215、S200 步骤
300 方法
S305、S310 步骤
400 ***
Tx 传送端
Rx 接收端
412 第一发射天线
414 第二发射天线
422 第一接收天线
424 第二接收天线
440 目标物体
L1、L2 距离
φ、θ 夹角
500 方法
S505、S510 步骤
600 方法
S605、S610、S615、S620、S625、S630、S635、S640 步骤
800 计算装置
810 总线
812 存储器
814 处理器
816 显示元件
818 I/O端口
820 I/O元件
822 电源供应器
具体实施方式
在下文中将参考附图对本发明的各方面进行更充分的描述。然而,本发明可以具体化成许多不同形式且不应解释为局限于贯穿本发明所呈现的任何特定结构或功能。相反地,提供这些方面将使得本发明周全且完整,并且本发明将给本领域技术人员充分地传达本发明的范围。基于本文所教导的内容,本领域的技术人员应意识到,无论是单独还是结合本发明的任何其它方面实现本文所公开的任何方面,本发明的范围旨在涵盖本文中所公开的任何方面。例如,可以使用本文所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外,除了本文所提出本发明的多个方面之外,本发明的范围还旨在涵盖使用其它结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。应可理解,其可通过申请专利范围的一个或多个元件具体化本文所公开的任何方面。
词语「示例性」在本文中用于表示「用作示例、实例或说明」。本发明的任何方面或本文描述为「示例性」的设计不一定被解释为优选于或优于本发明或设计的其他方面。此外,相同的数字在所有若干图示中指示相同的元件,且除非在描述中另有指定,冠词「一」和「上述」包含多数的参考。
可以理解,当元件被称为被「连接」或「耦接」至另一元件时,该元件可被直接地连接到或耦接至另一元件或者可存在中间元件。相反地,当该元件被称为被「直接连接」或「直接耦接」至到另一元件时,则不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似方式被解释(例如,「在…之间」与「直接在…之间」、「相邻」与「直接相邻」等方式)。
图1是依据本发明的一实施例实现的基于通道信息测量生理状态信息的***100的示意图。***100包括一传送端110、一接收端120和一计算装置130。传送端110及接收端120放置邻近于目标物体140,其中传送端110及接收端120与目标物体140之间的距离例如不大于5公尺。
传送端110具有多根发射天线,其中每一发射天线可发射一测量信号至目标物体140。接收端120具有多根接收天线,其中每一接收天线接收由目标物体140反射的反射信号。传送端110和/或接收端120可以是固定的或移动的,并包括与计算装置130进行通信并发送和接收数据和/或各种控制信息的各种元件。传送端110及接收端120可为终端设备、移动台(Mobile Station,MS)、移动终端(Mobile Terminal,MT)、使用者终端(UserTerminal,UT)、使用者站(Subscriber Station,SS)、无线设备、存取点(Access Point,AP)或处理服务器(Processing Server,PS)等装置。在一实施例中,传送端110和接收端120可以使用无线通信的技术发射和/或接收信号,无线通信例如无线区域网路(Wireless LAN,WLAN)、蓝芽(Bluetooth)、紫蜂(ZigBee)、全球互通微波存取(WorldwideInteroperability for Microwave Access,WiMAX)、第三代移动通信技术(ThirdGeneration Of Wireless Mobile Telecommunications Technology,3G)、***移动通信技术(Fourth Generation Of Cellular Network Technology,4G)、长期演进技术(LongTerm Evolution,LTE)或长期演进技术升级版(LTE-Advanced)等。在一实施例中,测量信号和/或接收信号中包含多个子载波的信号。
计算装置130可以有线网路或无线通信传送数据至接收端120或接收来自接收端120的数据,并且包含处理器及可以存储程序的一存储器。计算装置130接收由接收端120传送的反射信号,根据反射信号取得传送端110发射天线与接收端120接收天线之间的一通道状态信息,并根据通道状态信息取得目标物体140的一生理状态信息。
计算装置130的类型范围例如从小型手持装置(例如,移动电话/可携式电脑)到大型主机***(例如大型电脑)。可携式电脑的示例包括个人数位助理(PDA)、笔记型电脑等装置。在另一实施例中,计算装置130可与本文所描述之外的其他组件、***、子***和/或装置一起使用。例如,计算装置130可与接收端120整合为一装置。
应可理解,图1所示的计算装置130是一基于通道信息测量生理状态信息的***100架构的示例。图1所示的每个元件可经由任何类型的计算装置来实现,像是参考图7描述的计算装置700,如图7所示。
图2是显示根据本发明的一实施例所述的基于通道信息测量生理状态信息的方法200的流程图。此方法可执行于如图1所示的基于通道信息测量生理状态信息的***100中。
在步骤S205中,一传送端Tx的至少两个发射天线分别发射一测量信号。更详细地说明,传送端Tx的至少两个发射天线可直接发射测量信号至目标物体,也可朝非目标物体的方向发射测量信号。而朝非目标物体方向发射的测量信号可经由其他物体反射至目标物体。例如,传送端Tx朝一墙壁发射测量信号,而墙壁反射测量信号至目标物体。接着,在步骤S210中,一接收端Rx的至少两个接收天线分别接收经由目标物体反射上述测量信号的反射信号。更详细地说明,接收端Rx所接收的反射信号可能为由目标物体直接反射后的信号,也有可能为由目标物体反射后再经由其他物体(例如,墙壁、桌子等物体)所反射的反射信号。
在步骤S215中,上述接收端Rx根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息。在步骤S220中,一计算装置130接收由接收端Rx传送的上述通道状态信息,并根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
图3是显示根据本发明的一实施例所述的基于通道信息测量生理状态信息的方法300的流程图。此方法可执行于如图1所示的计算装置130的处理器中。
在步骤S305中,计算装置130接收由一接收端120所传送的在一传送端110的至少两个发射天线与接收端120的至少两个接收天线之间的通道状态信息,其中上述通道状态信息由上述接收端120根据反射信号所取得,上述反射信号是经由一目标物体反射由传送端110的上述发射天线所发射的测量信号而产生,且上述反射信号由上述接收端120的上述接收天线接收。在步骤S310中,计算装置130根据上述通道状态信息取得上述目标物体的一生理状态信息。
下方将详细说明在步骤S220及S310中计算装置130如何根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息。
图4是依据本发明的一实施例实现基于通道信息测量生理状态信息的***400的示意图。图4更清楚地描述传送端Tx发射天线及接收端Rx接收天线间的传输情况。值得注意的是,尽管传送端Tx及接收端Rx的天线的数目在图4中以两根天线作为例子,但本发明不应被限制于此。换言之,只要接收端Rx选择任两根接收天线接收反射信号,且此反射信号由目标物体反射由传送端Tx的任两发射天线所发射的测量信号而产生即可达成本发明的做法。
如图4所示,传送端Tx的一第一发射天线412所发射的一第一测量信号传送至目标物体440,而传送端Tx的一第二发射天线414所发射的一第二测量信号传送至目标物体440,其中第一发射天线412及第二发射天线414之间的距离为L2,且测量信号与水平面之间的夹角为φ。目标物体440的胸腔起伏大小为δ。
接收端Rx的一第一接收天线422接收一第一反射信号及一第二反射信号,且接收端Rx的一第二接收天线424接收一第三反射信号及一第四反射信号,其中第一接收天线422及第二接收天线424之间的距离为L1,且反射信号与水平面之间的夹角为θ。而第一反射信号经由目标物体440反射由第一发射天线412所发射的第一测量信号而产生,第二反射信号经由目标物体440反射由第二发射天线414所发射的第二测量信号而产生,第三反射信号经由目标物体440反射由第一发射天线412所发射的第一测量信号而产生,且第四反射信号经由目标物体440反射由第二发射天线412所发射的第二测量信号而产生。
因此,接收端Rx可根据在时间t时所接收到的反射信号取得第一发射天线412及第二发射天线414与第一接收天线422及第二接收天线424之间在时间t时的一通道状态信息。在时间t时的通道状态信息可表示如下:
Figure BDA0001913708010000091
Figure BDA0001913708010000092
H2,1=CFO/COTx+Vt(H1,1)+L1sinθ+CFO/CORx 公式(3)
H2,2=CFO/COTx+Vt(H1.1)+CFO/CORx 公式(4)
其中Hm,n表示传送端Tx第m根发射天线至接收端Rx第n根接收天线的通道状态信息(也可称为通道响应),CFO/COTx为传送端载波频率偏移(Carrier frequency offset,CFO)及振荡器偏移(Clock offset,CO)所造成的相位偏移(Phase shift),CFO/CORx为接收端载波频率位移及振荡器位移及时间所造成的相位偏移。
Figure BDA0001913708010000093
及L1sinθ为测量噪声,而Vt(Hm,n)为时间t时的通道响应相位。
再来,计算装置130计算通道状态信息H1,1与通道状态信息H1,2之间的一第一相位差ΔVt(H1)+L1sinθ(即公式(1)及公式(2)之差),并计算通道状态信息H2,1与通道状态信息H2,2之间的一第二相位差ΔVt(H2)+L1sinθ(即公式(3)及公式(4)之差),其中ΔVt(H1)为Vt(H1,1)及Vt(H1,2)之间的差值(即,ΔVt(H1)=Vt(H1,1)-Vt(H12)),而ΔVt(H2)为Vt(H2,1)及Vt(H2,2)之间的差值(即,ΔVt(H2)=Vt(H2,1)-Vt(H2,2))。计算装置130计算在时间t时第一相位差与第二相位差之间的通道响应的一差值ΔVt(H)。换言之,通道响应的一差值ΔVt(H)即为ΔVt(H1)及ΔVt(H2)之间的差值。计算装置130接着收集一时间周期的通道响应的差值ΔVt(H),以取得生理状态信息。
下方将详细说明计算装置130如何利用一时间周期的通道响应的差值ΔVt(H)取得目标物体的生理状态信息。此部分将依照不同生理状态及生理状态信息进行说明。
图5是显示根据本发明的一实施例所述的基于一时间周期的通道响应的差值取得目标物体的生理状态信息的方法500的流程图。在此实施例中,生理状态为呼吸,且生理状态信息为呼吸频率。时间周期例如为每段测量生理状态信息(在此实施例中为呼吸频率)的时间,例如时间周期若为1分钟,则每分钟估计一次该分钟内的呼吸频率。
在一实施例中,在流程开始之前,计算装置130已先取得对应一时间周期的通道响应的差值。在步骤S505中,计算装置130将上述通道响应的差值转换为对应多个子载波的频谱图,其中上述通道响应的差值通过傅立叶转换或其他频率分析方式(例如,多重信号分类(MUltiple SIgnal Classification,MUSIC)、希尔伯特-黄转换(Hilbert-HuangTransform,HHT)、小波转换(Discrete Wavelet Transform,DWT)等方式)转换为上述频谱图。在步骤S510中,计算装置130根据上述频谱图中对应最高峰值的一频率决定生理状态信息。更详细地说明,计算装置130可重叠每一子载波的频谱图,并将在重叠频谱图中对应最高峰值的一频率视为呼吸频率。
图6是显示根据本发明的一实施例所述的基于一时间周期的通道响应的差值取得目标物体的生理状态信息的方法600的流程图。在此实施例中,生理状态为呼吸或心跳,且生理状态信息为呼吸频率或心跳频率。
在一实施例中,在流程开始之前,计算装置130已先取得对应一时间周期的通道响应的差值。在步骤S605中,计算装置130利用两种频率分析方式将对应时间周期的通道响应的差值转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,其中两种频率分析方式可为傅立叶转换、Music、HHT、DWT等其他频率分析方式中任两种方式。在一实施例中,第一频谱图及第二频谱图的纵轴为强度(magnitude),横轴为频率。在步骤S610中,计算装置130从多个子载波中选择一第一子载波,取得在第一子载波的第一频谱图中对应纵轴(强度)的最高峰值的第一频率,及在第一子载波的第二频谱图中对应纵轴(强度)的最高峰值的第二频率。在步骤S615中,计算装置130判断第一频率与第二频率的一频率差值是否超过一门槛值。当判断频率差值超过上述门槛值时(在步骤S615中的「是」),在步骤S620中,计算装置130移除子载波。当计算装置130判断上述频率差值未超过门槛值时(在步骤S615中的「否」),在步骤S625中,计算装置130保留子载波。接着,在步骤S630中,计算装置130判断是否还有未判断的子载波。当还有未判断的子载波时(在步骤S630中的「是」),在步骤S635中,计算装置130再从未判断的子载波中选一子载波(例如,第二子载波),并回到步骤S615(例如,计算装置130判断第二子载波的第一频率与第二频率的一频率差值是否超过门槛值)。当在步骤S630中判断已无未判断的子载波时(在步骤S630中的「否」),在步骤S640中,计算装置130根据对应所保留子载波的频谱图中对应最高强度峰值的频率决定生理状态信息。在一实施例中,计算装置130可相乘每一所保留子载波的第一频率及第二频率,并重叠每一所保留子载波的第一频率及第二频率相乘后的频谱图,并将在重叠频谱图中对应最高强度峰值的一频率视为呼吸频率或心跳频率。在另一实施例中,计算装置130也可从对应所保留子载波第一频率及第二频率相乘后的频谱图中选择一频谱图。在此一频谱图中对应最高强度峰值的一频率则视为呼吸频率或心跳频率。在一实施中,保留子载波的数量可以是一个或多个。
在另一实施例中,***可对多个受测者进行测量。计算装置130可在重叠频谱图中选出对应第一最高强度峰值的一第一频率视为第一受测者的生理状态信息,并接着选出对应第二最高强度峰值的一第二频率视为第二受测者的生理状态信息。如图7所示,对应第一最高强度峰值的一第一频率为10bpm,而对应第二最高强度峰值的一第二频率为15bpm。因此,计算装置130可判断第一受测者及第二受测者的呼吸频率分别为10bpm及15bpm。
如上所述,通过本发明的基于通道信息测量生理状态信息的方法、装置及其***,以非接触式装置的多根天线间信号的相位差可消除振荡器的频率/时间偏移以及测量噪声,可提升目前基于通道状态信息的呼吸测量技术的精确度。
对于本发明已描述的实施例,下文描述了可以实现本发明实施例的示例性操作环境。具体参考图8,图8是显示用以实现本发明实施例的示例性操作环境,一般可被视为计算装置800。计算装置800仅为一合适计算环境的一个示例,并不意图暗示对本发明使用或功能范围的任何限制。计算装置800也不应被解释为具有与所示元件的任一元件或其组合相关的任何依赖性或要求。
本发明可在电脑程序码或机器可使用指令来执行本发明,指令可为程序模组的电脑可执行指令,其程序模组由电脑或其它机器,例如个人数位助理或其它可携式装置执行。一般而言,程序模组包括例程、程序、物件、元件、数据结构等,程序模组指的是执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序码。本发明可在各种***组态中实现,包括可携式装置、消费者电子产品、通用电脑、更专业的计算装置等。本发明还可在分散式运算环境中实现,处理由通信网路所连结的装置。
参考图8。计算装置800包括直接或间接耦接以下装置的总线810、存储器812、一个或多个处理器814、一个或多个显示元件816、输入/输出(I/O)端口818、输入/输出(I/O)元件820以及说明性电源供应器822。总线810表示可为一个或多个总线的元件(例如,位址总线、数据总线或其组合)。虽然图8的各个方块为简要起见以线示出,实际上,各个元件的分界并不是具体的,例如,可将显示装置的呈现元件视为I/O元件;处理器可具有存储器。
计算装置800一般包括各种电脑可读取媒体。电脑可读取媒体可以是可被计算装置800存取的任何可用媒体,该媒体同时包括易挥发性和非易挥发性媒体、可移动和不可移动媒体。举例但不局限于,电脑可读取媒体可包括电脑储存媒体和通信媒体。电脑可读取媒体同时包括在用于储存像是电脑可读取指令、数据结构、程序模组或其它数据之类的信息的任何方法或技术中实现的易挥发性性和非易挥发性媒体、可移动和不可移动媒体。电脑储存媒体包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数位多功能光碟(DVD)或其它光碟储存装置、磁片、磁碟、磁片储存装置或其它磁储存装置,或可用于储存所需的信息并且可被计算装置800存取的其它任何媒体。电脑储存媒体本身不包括信号。
通信媒体一般包含电脑可读取指令、数据结构、程序模组或其它采用诸如载波或其他传输机制之类的模组化数据信号形式的数据,并包括任何信息传递媒体。术语「模组化数据信号」是指具有一个或多个特征集合或以在信号中编码信息的一方式更改的信号。举例但不局限于,通信媒体包括像是有线网路或直接有线连接的有线媒体及无线媒体,像是声频、射频、红外线以及其它无线媒体。上述媒体的组合包括在电脑可读取媒体的范围内。
存储器812包括以易挥发性和非易挥发性存储器形式的电脑储存媒体。存储器可为可移动、不移动或可以为这两种的组合。示例性硬体装置包括固态存储器、硬碟驱动器、光碟驱动器等。计算装置800包括一个或多个处理器,其读取来自像是存储器812或I/O元件820各实体的数据。显示元件816向使用者或其它装置显示数据指示。示例性显示元件包括显示装置、扬声器、列印元件、振动元件等。
I/O端口818允许计算装置800逻辑连接到包括I/O元件820的其它装置,一些此种装置为内建装置。示例性元件包括麦克风、摇杆、游戏台、碟形卫星信号接收器、扫描器、印表机、无线装置等。I/O元件820可提供一自然使用者界面,用于处理使用者生成的姿势、声音或其它生理输入。在一些例子中,这些输入可被传送到一合适的网路元件以便进一步处理。NUI可实现语言识别、触摸与手写笔辨识、面部识别、生物识别、在荧幕上以及邻近荧幕的姿势识别、空中手势、头部及眼部追踪以及与计算装置800所显示相关联的触摸识别的任意组合。计算装置800可装备有深度照相机,像是立体照相机***、红外线照相机***、RGB照相机***和这些***的组合,以侦测与识别姿势。另外,计算装置800可以装备有侦测运动的加速度计或陀螺仪。加速度计或陀螺仪的输出可被提供给计算装置800显示以呈现沉浸式增强现实或虚拟实境。
此外,计算装置800中的处理器814也可执行存储器812中的程序及指令以呈现上述实施例所述的动作和步骤,或其它在说明书中内容的描述。
在此所公开程序的任何具体顺序或分层的步骤纯为一举例的方式。基于设计上的偏好,必须了解到程序上的任何具体顺序或分层的步骤可在此文件所公开的范围内被重新安排。伴随的方法权利要求以一示例顺序呈现出各种步骤的元件,也因此不应被此所展示的特定顺序或阶层所限制。
权利要求保护范围中用以修饰元件的「第一」、「第二」、「第三」等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序,而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。
虽然本发明已以实施范例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,包括:
通过传送端的至少两个发射天线分别发射测量信号;
通过接收端的至少两个接收天线分别接收经由目标物体反射上述测量信号的反射信号;
通过上述接收端根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息,
其中,上述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线,上述接收天线包括第一接收天线和第二接收天线,该通道状态信息包括在上述第一发射天线和上述第一接收天线之间的第一通道状态信息,在上述第一发射天线和上述第二接收天线之间的第二通道状态信息,在上述第二发射天线和上述第一接收天线之间的第三通道状态信息,以及在上述第二发射天线和上述第二接收天线之间的第四通道状态信息;以及
通过计算装置接收由上述接收端传送的上述通道状态信息,并根据上述第一通道状态信息和上述第二通道状态信息之间的差值以及上述第三通道状态信息和上述第四通道状态信息之间的差值来获取上述目标物体的生理状态信息;
其中根据上述通道状态信息的上述差值取得上述目标物体的上述生理状态信息的步骤还包括:
取得对应时间周期的上述通道状态信息的上述差值;
将上述通道状态信息的上述差值转换为对应多个子载波的频谱图;以及
根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息;
其中对应上述时间周期的上述通道状态信息的上述差值利用两种频率分析方式将转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息的步骤还包括:
取得在每一子载波的上述第一频谱图中对应纵轴的最高峰值的第一频率,及在每一上述子载波的上述第二频谱图中对应上述纵轴的最高峰值的第二频率;
判断上述子载波的第一子载波的上述第一频率与上述第二频率的频率差值是否超过门槛值;
当判断上述频率差值超过上述门槛值时,移除上述第一子载波;
当判断上述频率差值未超过上述门槛值时,保留上述第一子载波;以及
根据对应上述所保留子载波的上述频谱图中对应最高强度峰值的上述频率决定上述生理状态信息。
2.如权利要求1所述的基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,其中上述接收天线的第一接收天线接收第一反射信号及第二反射信号,且上述接收天线的第二接收天线接收第三反射信号及第四反射信号;
其中上述第一反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第一发射天线所发射的第一测量信号而产生,且上述第二反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第二发射天线所发射的第二测量信号而产生;以及
其中上述第三反射信号经由上述目标物体反射由上述第一发射天线所发射的上述第一测量信号而产生,且上述第四反射信号经由上述目标物体反射由上述第二发射天线所发射的上述第二测量信号而产生。
3.如权利要求2所述的基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,其中根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息的步骤还包括:
计算上述第一反射信号与上述第三反射信号之间的第一相位差;
计算上述第二反射信号与上述第四反射信号之间的第二相位差;以及
根据上述第一相位差与上述第二相位差之间的通道状态信息的差值取得上述目标物体的上述生理状态信息。
4.一种基于通道状态信息测量生理状态信息的***,包括:
传送端,具有至少两个发射天线,分别发射测量信号;
接收端,具有至少两个接收天线,其中每一接收天线接收经由上述目标物体反射上述测量信号的反射信号,上述接收端根据上述反射信号取得上述发射天线与上述接收天线之间的通道状态信息,
其中,上述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线,上述接收天线包括第一接收天线和第二接收天线,该通道状态信息包括在上述第一发射天线和上述第一接收天线之间的第一通道状态信息,在上述第一发射天线和上述第二接收天线之间的第二通道状态信息,在上述第二发射天线和上述第一接收天线之间的第三通道状态信息,以及在上述第二发射天线和上述第二接收天线之间的第四通道状态信息;以及
计算装置,耦接至上述接收端,接收上述通道状态信息,并根据上述第一通道状态信息和上述第二通道状态信息之间的差值以及上述第三通道状态信息和上述第四通道状态信息之间的差值来获取上述目标物体的生理状态信息,
其中上述计算装置根据上述通道状态信息的上述差值取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
取得对应时间周期的上述通道状态信息的上述差值;
将上述通道状态信息的上述差值转换为对应多个子载波的频谱图;以及
根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息;
其中上述计算装置利用两种频率分析方式将对应上述时间周期的上述通道状态信息的上述差值转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息还包括:
取得在每一子载波的上述第一频谱图中对应纵轴的最高峰值的第一频率,及在每一上述子载波的上述第二频谱图中对应上述纵轴的最高峰值的第二频率;
判断上述子载波的第一子载波的上述第一频率与上述第二频率的频率差值是否超过门槛值;
当判断上述频率差值超过上述门槛值时,移除上述第一子载波;
当判断上述频率差值未超过上述门槛值时,保留上述第一子载波;以及
根据对应上述所保留子载波的上述频谱图中对应最高强度峰值的上述频率决定上述生理状态信息。
5.如权利要求4所述的基于通道状态信息测量生理状态信息的***,其中上述接收天线的第一接收天线接收第一反射信号及第二反射信号,且上述接收天线的第二接收天线接收第三反射信号及第四反射信号;
其中上述第一反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第一发射天线所发射的第一测量信号而产生,且上述第二反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第二发射天线所发射的第二测量信号而产生;以及
其中上述第三反射信号经由上述目标物体反射由上述第一发射天线所发射的上述第一测量信号而产生,且上述第四反射信号经由上述目标物体反射由上述第二发射天线所发射的上述第二测量信号而产生。
6.如权利要求5所述的基于通道状态信息测量生理状态信息的***,上述计算装置根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
计算上述第一反射信号与上述第三反射信号之间的第一相位差;
计算上述第二反射信号与上述第四反射信号之间的第二相位差;以及
根据上述第一相位差与上述第二相位差之间的通道状态信息的差值取得上述目标物体的上述生理状态信息。
7.一种基于通道状态信息测量生理状态信息的装置,包括:
一个或多个处理器;以及
一个或多个电脑储存媒体,储存电脑可读取指令,其中上述处理器使用上述电脑储存媒体以执行:
接收由接收端所传送的在传送端的至少两个发射天线与上述接收端的至少两个接收天线之间的通道状态信息,其中上述通道状态信息由上述接收端根据反射信号所取得,上述反射信号经由目标物体反射由上述传送端的上述发射天线所发射的测量信号而产生,且上述反射信号由上述接收端的上述接收天线接收,其中,上述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线,上述接收天线包括第一接收天线和第二接收天线,该通道状态信息包括在上述第一发射天线和上述第一接收天线之间的第一通道状态信息,在上述第一发射天线和上述第二接收天线之间的第二通道状态信息,在上述第二发射天线和上述第一接收天线之间的第三通道状态信息,以及在上述第二发射天线和上述第二接收天线之间的第四通道状态信息;以及
根据上述第一通道状态信息和上述第二通道状态信息之间的差值以及上述第三通道状态信息和上述第四通道状态信息之间的差值来获取上述目标对象的生理状态信息;
其中上述处理器根据上述通道状态信息的上述差值取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
取得对应时间周期的上述通道状态信息的上述差值;
将上述通道状态信息的上述差值转换为对应多个子载波的频谱图;以及
根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息;
其中对应上述时间周期的上述通道状态信息的上述差值利用两种频率分析方式将转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,上述处理器根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息还包括:
取得在每一子载波的上述第一频谱图中对应纵轴的最高峰值的第一频率,及在每一上述子载波的上述第二频谱图中对应上述纵轴的最高峰值的第二频率;
判断上述子载波的第一子载波的上述第一频率与上述第二频率的频率差值是否超过门槛值;
当判断上述频率差值超过上述门槛值时,移除上述第一子载波;
当判断上述频率差值未超过上述门槛值时,保留上述第一子载波;以及
根据对应上述所保留子载波的上述频谱图中对应最高强度峰值的上述频率决定上述生理状态信息。
8.如权利要求7所述的种基于通道信息测量生理状态信息的装置,其中上述接收天线的第一接收天线接收第一反射信号及第二反射信号,且上述接收天线的第二接收天线接收第三反射信号及第四反射信号;
其中上述第一反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第一发射天线所发射的第一测量信号而产生,且上述第二反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第二发射天线所发射的第二测量信号而产生;以及
其中上述第三反射信号经由上述目标物体反射由上述第一发射天线所发射的上述第一测量信号而产生,且上述第四反射信号经由上述目标物体反射由上述第二发射天线所发射的上述第二测量信号而产生。
9.如权利要求8所述的基于通道信息测量生理状态信息的装置,其中上述处理器根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
计算上述第一反射信号与上述第三反射信号之间的第一相位差;
计算上述第二反射信号与上述第四反射信号之间的第二相位差;以及
根据上述第一相位差与上述第二相位差之间的通道状态信息的差值取得上述目标物体的上述生理状态信息。
10.一种基于通道状态信息测量生理状态信息的方法,用于装置中,包括:
接收由接收端所传送的在传送端的至少两个发射天线与上述接收端的至少两个接收天线之间的通道状态信息,其中上述通道状态信息由上述接收端根据反射信号所取得,上述反射信号经由目标物体反射由上述传送端的上述发射天线所发射的测量信号而产生,且上述反射信号由上述接收端的上述接收天线接收,其中,上述发射天线包括第一发射天线和第二发射天线,上述接收天线包括第一接收天线和第二接收天线,该通道状态信息包括在上述第一发射天线和上述第一接收天线之间的第一通道状态信息,在上述第一发射天线和上述第二接收天线之间的第二通道状态信息,在上述第二发射天线和上述第一接收天线之间的第三通道状态信息,以及在上述第二发射天线和上述第二接收天线之间的第四通道状态信息;以及
根据上述第一通道状态信息和上述第二通道状态信息之间的差值以及上述第三通道状态信息和上述第四通道状态信息之间的差值来获取上述目标对象的生理状态信息;
其中根据上述通道状态信息的上述差值取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
取得对应时间周期的上述通道状态信息的上述差值;
将上述通道状态信息的上述差值转换为对应多个子载波的频谱图;以及
根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息;
其中对应上述时间周期的上述通道状态信息的上述差值利用两种频率分析方式将转换为对应多个子载波的第一频谱图及第二频谱图,根据上述频谱图中对应最高峰值的频率决定上述生理状态信息的步骤还包括:
取得在每一子载波的上述第一频谱图中对应纵轴的最高峰值的第一频率,及在每一上述子载波的上述第二频谱图中对应上述纵轴的最高峰值的第二频率;
判断上述子载波的第一子载波的上述第一频率与上述第二频率的频率差值是否超过门槛值;
当判断上述频率差值超过上述门槛值时,移除上述第一子载波;
当判断上述频率差值未超过上述门槛值时,保留上述第一子载波;以及
根据对应上述所保留上述剩余子载波的上述频谱图中对应最高强度峰值的上述频率决定上述生理状态信息。
11.如权利要求10所述的种基于通道信息测量生理状态信息的方法,其中上述接收天线的第一接收天线接收第一反射信号及第二反射信号,且上述接收天线的第二接收天线接收第三反射信号及第四反射信号;
其中上述第一反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第一发射天线所发射的第一测量信号而产生,且上述第二反射信号经由上述目标物体反射由上述发射天线的第二发射天线所发射的第二测量信号而产生;以及
其中上述第三反射信号经由上述目标物体反射由上述第一发射天线所发射的上述第一测量信号而产生,且上述第四反射信号经由上述目标物体反射由上述第二发射天线所发射的上述第二测量信号而产生。
12.如权利要求11所述的基于通道信息测量生理状态信息的方法,其中根据上述通道状态信息取得上述目标物体的上述生理状态信息还包括:
计算上述第一反射信号与上述第三反射信号之间的第一相位差;
计算上述第二反射信号与上述第四反射信号之间的第二相位差;以及
根据上述第一相位差与上述第二相位差之间的通道状态信息的差值取得上述目标物体的上述生理状态信息。
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