毫米波作为一种高精度、高可靠性的感知手段微波感知手段，现如今被广泛应用于人体检测、生命体征监测、行为分析等领域。毫米波检测的核心原理是利用1GHz至300GHz频段的无线电波，在与人体相互作用下，通过提取其回波中的微小变化，从而进行非接触的提取人体的位置、运动速度、细微变化以及生命体征信息等各项信息。
一、在众多检测感知技术中，为什么毫米波能脱颖而出？
1. 毫米波具有高分辨率的特性，因其频率高、波长短的特点，意味着在相同尺寸的条件下，能够捕获更窄的光束，因此其角度分辨率相当高，同时毫米波又具有极大的带宽（若干GHz），因此其距离上的分辨率也极高，通常可以做到厘米级精度。
2. 毫米波具有极高的穿透性，轻松可以穿透一些常见的遮挡物，桌椅、木板、塑料以及一些比较薄的墙体，但是其对人体皮肤有比较好的反射性，因为这一特点，可以很轻松的发现隐藏在障碍物后的人体，在穿着衣服时也能轻松进行人体检测。
3. 毫米波因其极高的分辨率，因此对一些细微的动作十分敏感，可以轻松检测到毫米级甚至微米级的位移变化，因此被广泛应用于医学监测，如呼吸监测和心跳检测等。
4. 毫米波具有极强的环境适应性，它与光学类传感探头不同，不受到外部光照条件的限制，即使在强光照射，雨雾天气等恶劣环境下也能不受到外界影响正常工作。
二、核心检测原理
毫米波雷达检测人体主要基于以下两大物理原理：
1. 调频连续波（FMCW）测距与测速原理
目前市面上主流的毫米波人体检测雷达均采用FMCW体制。雷达前方的发射频率随着时间线索进行线性增加连续波信号（chirp信号），当该信号与人体碰撞后会被人体所反射，该波形再由接收天线进行接收。由于电磁波发送与接收到的回波信号存在频率差异，因此也被称为差频检测（ beat frequency ）。
l 距离探测：通过差频频率与目标距离成正比。通过快速傅里叶变换（FFT）分析差频信号，即可精确计算出目标与检测源之间的距离。
l 速度探测：人体相对于雷达有运动时，回波信号会产生一个多普勒频移，该频移与相对径向速度成正比。通过分析连续多个频谱之间的相位变化，即可精确测出人体的速度。
2. 微多普勒（Micro-Doppler）效应与相位探测
微多普勒效应是毫米波雷达用于生命体征监测和行为识别的关键条件，人体的生命活动会存在细微动作，并非完全处于静止状态，这些细微动作会产生周期性的回波。
呼吸会使胸腔产生厘米级的周期性位移，心跳会使胸腔产生毫米级的微小振动，这些周期性的细微变化会在主多普勒频移上产生独特的边带频谱，即微多普勒特征。通过对回波信号进行长时间的高分辨率进行分析，可以提取出这些特征，从而分离出呼吸率、心率等生命体征信息。
三、 典型应用场景
1. 智能家居：老人跌倒检测、睡眠质量监测、呼吸心跳检测、手势监控；
2. 安防监控：入侵报警、人数统计；
3. 医疗健康：非接触连续生命体征监测、睡眠呼吸综合筛查；
4. 车载感知：车内活体检测、驾驶员状态监控；
5. 人机交互： 手势识别等。
四、目前存在的局限性
1. 成本：高性能的毫米波芯片价格依旧高于超声与红外；
2. 功耗：毫米波雷达功耗还是略高；
3. 抗干扰能力：针对多个目标、金属物等强反射会造成误触发；
4. 算法依赖性：高精度检测十分依赖先进的算法；
5. 法规限制：发射功率和频段需严格遵守各国无线电管理法规。
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