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UWB 레이더를 사용한 호흡 및 심박 감지 알고리즘
Respiration and Heartbeat detection algorithm using UWB radar 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.23 no.1, 2019년, pp.70 - 76  

레민후이 (S) ,  황란미 (S) ,  드미트리 페도토프 (H)

초록
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UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다. 인체에서부터 반사되어 들어온 레이더 신호를 메디안 필터, 칼만 필터, 밴드 패스필터 등을 이용하여 처리한다. 또한 호흡수와 심박수를 추출하기 위하여 CZT를 이용한다. 비교하는 심박 데이터로는 ECG(Electrocardiogram)를 사용하였으며, 약 98% 이상 일치함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Ultra Wideband (UWB) Radar is a high-resolution radar for short distance detection which uses signals transmitted and received by each antennas in order to detect a target. It is possible to detect the respiration and heartbeat of a person without contact It is getting more and more often utilized s...

주제어

#UWB 레이더   #호흡수 추출   #심박수 추출   #밴드패스 필터  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 논문에서는 UWB 레이더를 사용하여 사람의 호흡수와 심박수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
UWB란? UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다.
레이더 신호 송수신부에 사용된 노이즈 필터는? 레이더 신호 송수신부에서는 송신 안테나에서 UWB대역으로 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받아 잡음제거 필터를 통해 잡음을 제거한다. 잡음을 제거하기 위해 사용한 필터는 메디언(Median)필터와 칼만(Kalman)필터이다.
UWB의 활용성은? UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다.
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참고문헌 (7)

  1. I. C. Ko, and H. C. Park, "Apnea Detection and Respiration Rate Estimation Using IR-UWB Radar Signals," The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 28, no. 10, pp. 802-809, Oct. 2017. 

  2. F. Khan, and S. H. Cho, "A Detailed Algorithm for Vital Sign Monitoring of a Stationary/Non-Stationary Human through IR-UWB Radar," Sensors, vol. 17, no. 2, pp. 290-304, Feb. 2017. 

    상세보기 crossref

  3. X. Hu, and T. Jin, "Short-Range Vital Signs Sensing Based on EEMD and CWT Using IR-UWB Radar," Sensors, vol. 16, no. 12, pp. 2025-2042, Nov. 2016. 

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  4. S. K. Leem, F. Khan, and S. H. Cho, "Vital Sign Monitoring and Mobile Phone Usage Detection Using IR-UWB Radar for Intended Use in Car Crash Prevention," Sensors, vol. 17, no. 6, pp. 1240-1264, May 2017. 

    상세보기 crossref

  5. J.W. Choi, J. H. Kim, and S. H. Cho, "A counting algorithm for multiple objects using an IR-UWB radar system," Network Infrastructure and Digital Content (IC-NIDC), 2012 3rd IEEE International Conference on, Beijing, pp. 591-595, 2012. 

  6. X. Yang, W. Yin, and L. Zhang, "People Counting Based on CNN Using IR-UWB Radar," International Conference on Communications in China (ICCC), Qingdao, pp. 1-5, 2017. 

  7. F. Adib, H. Mao, and Z. Kabelac, "Smart Homes that Monitor Breathing and Heart Rate," Proceedings of the 33rd annual ACM conference on human factors in computing systems, Seoul, pp. 837-846, 2015. 

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