本书系统阐述了四维雷达在非接触式生命体征探测与成像领域的最新研究成果和技术进展。全书共分为8章，核心内容涵盖：四维雷达生命体征信号探测机理、成像探测理论模型、生命体征信号提取与分离方法、环境干扰与体动干扰抑制技术，以及生命体征信号多模态表征（包括跨模态重构方法）等，构建了从理论建模到技术实现、从算法设计到应用验证的完整体系。本书聚焦于四维雷达在健康监护、灾害救援、反恐维稳等领域的应用场景，系统梳理和阐释了生理微动信号感知、多目标定位、杂波抑制、运动伪影消除及心电信号重构等关键科学与技术问题。本书可作为信息与通信工程、生物医学工程等相关专业研究生的参考书，同时对从事雷达生命体征探测与无线感知研究的科技人员也具有重要的理论参考价值和实践指导意义。

金添，博士，国防科技大学教授，全国百篇优秀博士论文获得者、教育部新世纪优秀人才、中国电子学会优秀科技工作者。主要从事信号与信息处理、新体制雷达技术研究工作，主持国家自然科学基金、装备预研等项目10余项，发表学术论文100余篇，出版学术专著 6 部、教材 3 部，授权发明专利 10余项。

目 录
第1章 概论 1
1.1 引言 1
1.2 研究进展 2
1.2.1 基于雷达的生命体征探测原理与模型 2
1.2.2 用于生命体征探测的无线感知系统 4
1.2.3 基于雷达的生命体征信号获取 6
1.2.4 生命体征信号特征提取与分类识别 13
第2章 四维雷达生命体征信号探测机理 15
2.1 引言 15
2.2 生命体征信号感知机理 16
2.2.1 人体对电磁波的散射 16
2.2.2 生理微动信号模型 22
2.3 雷达体制分析 29
2.3.1 工作频段 29
2.3.2 波形体制 29
2.3.3 收发体制 36
2.3.4 时空感知维度 37
第3章 四维雷达成像探测模型 38
3.1 引言 38
3.2 虚拟孔径雷达成像原理 39
3.2.1 虚拟孔径收发机制 39
3.2.2 点扩展函数 41
3.2.3 虚拟孔径等效原理 45
3.2.4 雷达成像算法 47
3.3 四维雷达生命体征信号探测模型 52
3.3.1 基于雷达成像的微动感知 52
3.3.2 生命体征信号获取方法 57
第4章 四维雷达生命体征信号提取与分离 60
4.1 引言 60
4.2 多人体目标检测与定位 62
4.3 呼吸和心跳微动信号分离方法 63
4.3.1 呼吸和心跳微动信号分离算法 64
4.3.2 仿真验证 70
4.4 实验结果与分析 72
4.4.1 实验条件 73
4.4.2 成像定位结果与分析 75
4.4.3 生命体征信号提取结果与分析 76
第5章 四维雷达生命体征探测环境干扰抑制 88
5.1 引言 88
5.2 环境干扰抑制模型 90
5.3 四维时空联合处理环境干扰抑制方法 94
5.3.1 空间维度处理 95
5.3.2 时间维度处理 96
5.4 实验结果与分析 98
5.4.1 实验设置 98
5.4.2 雷达成像结果 100
5.4.3 生命体征信号提取结果 104
5.4.4 性能分析 105
第6章 四维雷达生命体征探测体动干扰抑制 109
6.1 引言 109
6.2 体动干扰抑制模型 111
6.3 体动干扰抑制方法 114
6.3.1 盲源分离算法 115
6.3.2 联合盲源分离算法 119
6.4 实验结果与分析 124
6.4.1 实验设置 124
6.4.2 实验结果 126
6.4.3 性能分析 130
第7章 四维雷达生命体征信号多模态表征 133
7.1 引言 133
7.2 生命体征信号表征 134
7.3 跨模态生理信号重构方法 143
7.3.1 跨模态信号映射分析 145
7.3.2 跨模态信号重构方法 149
7.4 实验结果与分析 157
7.4.1 数据集 158
7.4.2 ECG波形重构结果 160
7.4.3 统计分析 162
7.4.4 不同姿势情况测试 165
7.4.5 多目标场景测试 166
第8章 总结与展望 167
8.1 本书总结 167
8.2 未来展望 168
参考文献 171