未来的智慧医院医院将采用超宽带雷达探测和信号处理技术领域；具体涉及一种基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测系统。使用这种UWB技术能提供的基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测系统可在非接触受测者的情况下有效提取呼吸和心跳信号并且获得准确的呼吸和心跳速率，有效解决传统呼吸和心率检测仪在特殊临床上病人（如皮肤烧伤、精神病等）不适用的问题。

     当前临床上使用的呼吸和心跳速率检测方法基本是侵入式的，需要将受测者与测量设备连接在一起。例如，在呼吸速率检测中，简单的机电式呼吸率测量须在受测者的胸部绑上一条弹性带，基于声学技术的呼吸率测量则要求将装置连接到受测者的颈部，而电容技术呼吸率测量则要求在床上安装一种专用床垫或在受测者的身体上安装感测元件；在心跳速率检测中，心电图法通过在人体特定点放置电极可以检测到心跳速率，心音描记法表现为用听诊器等监听心脏在收缩与舒张过程中心脏瓣膜的开闭声音。这些临床方法可以提

供准确的呼吸和心跳速率信息。然而，当感测器与身体进行接触时，通常会对受测者的心理造成压力或不自在，这种不自在会反过来影响受测者的呼吸或心跳，从而可能使测试结果不准确，特别地，在一些重症患者如皮肤烧伤、有睡眠障碍的病人、婴儿等，接触式的测量则不适用。

      基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测技术利用电磁波来检测，系统采用纳秒级的窄脉冲对人体的呼吸和心跳速率信息进行采集，无需将感测器物理接触检测者，克服了传统检测方法的不足，可取代传统的接触式传感器，用于临床上病人（特别是特殊病人如皮肤

烧伤、精神病等）的呼吸和心跳速率检测。在基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测技术中，准确度是非常重要的指标之一，呼吸信号相对较强容易测出，而心跳信号则很微弱，容易淹没在雷达的噪声和杂波中，特别地容易受人体的抖动等随机运动的干扰，因此需要设计良好的检测系统以降低干扰提高检测的准确度。

      为解决上述问题，中科云时为未来的智慧医院提供了一种基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测系统。为实现上述目的，采取的技术方案为：未来智慧医院的一种基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测系统，操作具体如下：包括UWB生理特征信号采集装置和呼吸与心跳速率检测系统；提供的基于UWB技术的呼吸和心跳速率检测系统可在非接触受测者的情况下有效提取呼吸和心跳信号并且获得准确的呼吸和心跳速率，有效解决传统呼吸和心率检测仪在特殊临床上病人（如皮肤烧伤、精神病等）不适用的问题。

      其工作原理：

      首先放置好UWB生理特征信号采集装置正对人体的胸腔，同时根据天线与人体的距离计算出时延差并输入微处理器以对时延控制单元进行控制。低频信号源产生1MHz的信号，经时延控制单元后，一路经过脉冲成形器控制高频信号源产生7 .25GHz的高频信号并经过一个3 .9GHz~9 .8GHz的滤波器，另一路经过脉冲成形器控制通道开关将产生的高频信号输送至发射路径，经过一个0~8GHz的滤波器滤波后由发射天线发送出去，高频信号经人体胸腔反射后由接收天线接收，接收信号同样经过一个0~8GHz的滤波器并进入信号混合器，此时延时控制单元的另一路输出经脉冲成形器产生的脉冲刚好控制通道开关将高频信号输送至信号混合器（高频信号先经过一个0

~8GHz的滤波器再进入信号混合器），接收信号与原始高频信号经信号混合器后输出两路包含呼吸和心跳速率信息的信号：I路信号和Q路信号。I路信号和Q路信号分别经过一个0~400MHz的滤波器和一个0 .1Hz~10Hz的滤波器滤波后，送入高精度的A/D转换单元转换为数字信号送入微处理器，微处理器再将I路信号和Q路信号经数据发送单元发送给呼吸心跳速率检测系统进行进一步数据处理，这里的数据发送单元可以为蓝牙设备或者串口。