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NTIS 바로가기韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.30 no.5, 2019년, pp.418 - 426
최인오 (포항공과대학교 전자전기공학과) , 김민 (포항공과대학교 전자전기공학과) , 최재호 (포항공과대학교 전자전기공학과) , 박정기 (포항공과대학교 전자전기공학과) , 김경태 (포항공과대학교 전자전기공학과)
Recently, many studies on vital sign detection using a radar sensor related to Internet of Things(IoT) smart home systems have been conducted. Because vital signs such as respiration and cardiac rates generally cause micro-motions in the chest or back, the phase of the received echo signal from a ta...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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위상 모호성 문제는 무엇인가? | 대표적인 원인들로는 1) 위상 모호성(ambiguity), 2) 호흡수의 고조파(high order harmonics), 3) 위상 잡음이 있으며, 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 다양한 연구들[5],[6] 이 수행되어 왔다. 먼저 위상 모호성 문제는 생체신호의 미세한 움직임이 파장의 1/4보다 클 때 더 이상 정확한 위상변화를 추정할 수 없는 현상이며, 이는 위상 언랩핑(unwrapping) 기법[2] 을 통해 극복이 가능하였다. 다음으로 호흡수의 고조파 문제는 이 고조파가 심장박동수와 유사한 주파수 대역에 존재하여 심장박동수의 오탐지를 유발하는 현상이며, 이는 심장박동 수가 존재하는 특정 주파수 대역만을 통과시키는 필터링 방식[7],[8] 으로 해결되어 왔다. | |
위상 분리 단계에서 LMD의 역할은 무엇인가? | 이때 제안된 기법은 크게 1) 위상 분리, 2) 위상 미분 및 필터링, 3) 생체신호 탐지, 그리고 4) 오탐지율 감소 단계로 구성된다. 먼저 위상 분리 단계에서는 LMD(local mean decomposition)[9] 를 사용하여, 호흡수가 존재하는 위상 성분과 심장박동수가 존재하는 위상 성분을 각각 분리한다. 다음으로 위상 미분 및 필터링 단계에서는 원하지 않는 동작들로 인해 생기는 저주파 및 고주파 위상 잡음을 제거한다. |
F. Adib, H. Mao, Z. Kabelac, D. Katabi, and R. C. Miller, "Smart homes that monitor breathing and heart rate," in CHI '15 Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors in Computing Systems, Apr. 2015, pp. 837-846.
I. C. Ko, H. C. Park, "Apnea detection and respiration rate estimation using IR-UWB radar signals," Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 28, no. 10, pp. 802-809, Oct. 2017.
Q. Lv, D. Ye, S. Qiao, Y. Salamin, J. Huangfu, C. Li, and L. Ran, "High dynamic-range motion imaging based on linearized Doppler radar sensor," IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 62, no. 9, pp. 1837-1846, Sep. 2014.
E. Schires, P. Georgiou, and T. S. Lande, "Vital sign monitoring through the back using an UWB impulse radar with body coupled antennas," IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, vol. 12, no. 2, pp. 292-302, Apr. 2018.
B. Yuan, Z. Chen, and S. Xu, "Micro-Doppler analysis and separation based on complex local mean decomposition for aircraft with fast-rotating parts in ISAR imaging," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 52, no. 2, pp. 1285-1298, Feb. 2014.
J. Feng, S. Pan, "Extraction algorithm of vital signals based on empirical mode decomposition," Journal of South China University of Technology, vol. 38, no. 10, pp. 1-6, 2010.
C. Ding, J. Yan, L. Zhang, H. Zhao, H. Hong, and X. Zhu, "Noncontact multiple target vital sign detection based on VMD algorithm," in 2017 IEEE Radar Conference(RadarConf), Seattle, WA, May 2017, pp. 727-730.
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