一

毫米波作為一種高精度、高可靠性的感知手段，現如今被廣泛應用于人體檢測、生命體征監測、行為分析等領域。毫米波檢測的核心原理是利用1GHz至300GHz頻段的無線電波，在與人體相互作用下，通過提取其回波中的微小變化，從而進行非接觸的提取人體的位置、運動速度、細微變化以及生命體征信息等各項信息。

二、毫米波的突出優勢

1. 高分辨率特性

• 頻率高、波長短：在相同尺寸條件下能夠捕獲更窄的光束，角度分辨率高
• 極大帶寬（若干GHz）：距離分辨率極高，可達厘米級精度

2. 強穿透能力

• 輕松穿透常見遮擋物：桌椅、木板、塑料及薄墻體
• 對人體皮膚反射性好：可發現障礙物后的人體，穿著衣服也能輕松檢測

3. 細微動作敏感度

• 可檢測毫米級甚至微米級的位移變化
• 廣泛應用于醫學監測：呼吸監測、心跳檢測等

4. 環境適應性強

• 不受光照條件限制
• 在強光、雨霧等惡劣環境下正常工作

三、核心檢測原理

1. 調頻連續波（FMCW）測距與測速

工作原理：

• 發射頻率隨時間線性增加的連續波信號（chirp信號）
• 信號被人體反射后由接收天線接收
• 通過差頻檢測（beat frequency）分析頻率差異

檢測能力：

• 距離探測：差頻頻率與目標距離成正比，通過FFT分析精確計算距離
• 速度探測：利用多普勒頻移分析相位變化，精確測量人體速度

2. 微多普勒效應與相位探測

關鍵技術：

• 人體生命活動產生的細微動作產生周期性回波
• 呼吸：胸腔厘米級周期性位移
• 心跳：胸腔毫米級微小振動

特征提取：

• 在主多普勒頻移上產生獨特的邊帶頻譜（微多普勒特征）
• 通過長時間高分辨率分析，分離出呼吸率、心率等生命體征

四、典型應用場景

智能家居

• 老人跌倒檢測
• 睡眠質量監測
• 呼吸心跳檢測
• 手勢監控

安防監控

• 入侵報警
• 人數統計

醫療健康

• 非接觸連續生命體征監測
• 睡眠呼吸綜合篩查

車載感知

• 車內活體檢測
• 駕駛員狀態監控

人機交互

• 手勢識別

五、當前技術局限性

成本因素

• 高性能毫米波芯片價格高于超聲與紅外技術

功耗問題

• 毫米波雷達功耗相對較高

抗干擾能力

• 多目標環境、金屬物強反射可能造成誤觸發

算法依賴

• 高精度檢測依賴先進算法支持

法規限制

• 發射功率和頻段需遵守各國無線電管理法規

本文簡要介紹了毫米波雷達在人體檢測方面的基本原理、技術優勢及應用場景，為相關領域的技術選型提供參考依據。