【论文阅读】Smartphone Sonar-Based Contact-Free Respiration Rate Monitoring

论文阅读：Smartphone Sonar-Based Contact-Free Respiration Rate Monitoring

一、摘要

生命体征(如呼吸频率)监测变得越来越重要，因为它为睡眠障碍等医疗状况提供了有用的线索。医疗保健领域迫切需要能够在较长时间内实现无接触和简单部署生命体征监测的技术。本文提出了一种声拍系统，利用智能手机基于相位的主动声纳来监测呼吸频率。提供了声纳相位分析，并讨论了利用听不清的声音信号估计呼吸速率的技术挑战。在此基础上，设计并实现了基于Android智能手机的声拍系统，包括信号生成、数据提取、接收信号预处理、呼吸频率估计等。我们广泛的实验结果验证了SonarBeat在不同的室内环境设置优越的性能。

二、背景介绍

随着移动技术的快速发展和生活水平的提高，医疗保健已成为物联网(IoT)的主要应用领域之一。其主要结构如下：
–医疗保健非常需要能够实现无接触、易于部署和长期生命体征监测的技术。

–现有的生命信号监测系统主要集中在基于射频(RF)的技术，利用射频信号捕捉呼吸和心脏运动等。尽管基于射频技术的工作距离相对较长，但它们可能容易受到环境变化的影响，例如附近其他人的移动。
–针对这种现象，智能手机可以利用其内置的传感器，如加速度计、陀螺仪和麦克风等作为信号检测的优