基于无线信号的人体生命体征感知是近年来提出的一项新兴技术,其原理是呼吸等生命体征活动会引起胸腔、腹腔周期性的微动,进而对反射的无线信号产生规律性影响,基于此,可通过对无线信号的分析来挖掘出隐藏其中的生命体征信息,从而实现对人体生命体征的感知。相比于传统的传感器主动感知技术,无线感知技术无需测试者配带专业的硬件设备,能够以“非接触”的方式完成感知任务,因此更加便利舒适。且随着通信技术的普及推广,越来越多的无线设备,如LTE、WiFi、毫米波雷达等为无线感知技术提供了广阔的发展平台,推动其走向智能家居、健康监护等更多应用场景。目前,基于毫米波雷达的人体生命体征感知方法研究正处于蓬勃发展的阶段,需要深入探究其本质机理,以提供强有力的理论支撑。同时,研究者也需努力推动该技术的实际应用,使其尽快惠及到人们的日常生活。故本文对人体生命体征感知技术的理论研究和实际应用两个方面进行了探索,并通过实验证明所设计的方法及硬件系统的卓越性。在理论研究方面,本文提出三种新颖的多路复用机制,即角分复用、距分复用和源分复用,尝试利用多目标在波达角、距离和信源独立性的差异,将各目标的信号从混合信号中分离出来,从而使复杂的多目标感知转化为相对简单的单目标问题。此外,本文提出联合利用三种多路复用机制的思想,进而能够在更复杂的实际场景中,感知更多数量的目标。最后,本文还定义了感知能力的概念,通过调整系统的硬件参数,来探究理论上能够分离多目标的极限条件。多路复用机制及其相关理论的提出为多目标感知问题提供了一种系统性的解决方案,并对无线感知的实验设计有重要的指导意义。在实际应用方面,本文基于毫米波雷达芯片、波形发生器、数据采集卡等硬件单元设计实现了一个24GHz毫米波雷达的人体生命体征实时监测的硬件系统,通过稳定健壮的算法设计来感知实际环境中目标的生命体征信息,并在简洁的用户界面上实时显示。经过多次测试,该实时系统表现出优良的感知性能,充分展示了人体生命体征感知技术的巨大潜力和未来方向。本文设计了大量仿真和实际实验来验证所提出的多路复用机制及其相关理论的可靠性和优越性,通过对感知能力的分析,证实了该理论研究对无线感知的指导作用。实验结果均表明本文所提方法及设计系统能够达到良好的感知性能。