7299

پياده سازي الگوريتم سنجش علائم حياتي ( نرخ ضربان قلب و نرخ تنفس) با استفاده از رادار فوق پهن باند مبتني بر FPGA

98-99

دكتر آيت اللهي

چكيده: در اين گزارش سمينار با استفاده از يك رادارضربه اي فوق پهن باند و الگوريتم پردازشي مبتني بر فيلتر بانك و آشكار ساز CA_CFAR، نرخ ضربان قلب و همچنين نرخ تنفس استخراج شده است. در اين پژوهش از سنسور راداري NOVELDA X2 استفاده شده است. نتايج و اندازه گيري هاي انجام شده در سه فاصله 1 متري، 0.5 متري و3 متري براي سه نفر با مشخصات فيزيولوژيكي متفاوت و در حالت نشسته در رو به روي رادار انجام شده است. فركانس مركزي رادار 6.8 گيگاهرتز و داراي پهناي باند 2.3 گيگاهرتز ميباشد. در اين پژوهش با وجود اينكه دامنه توان سيگنال بازگشتي تنفس حدود 30 دسي بل بيشتر از دامنه توان سيگنال بازگشتي از قلب است و همچنين ميتواند شرايطي رخ دهد كه فركانس هارمونيكهاي بعدي سيگنال تنفس دقيقا هم فركانس با هارمونيك اول سيگنال قلب شود و سيگنال قلب به كلي زير سيگنال تنفس قرار گيرد و محو شود، با بهره گيري از تكنيكي مشابه تكنيك حذف لوبهاي كناري، سيگنال بازگشتي تنفس و قلب، قبل از آشكارسازي از يكديگر جداسازي شده كه اين امر، الگوريتم پردازشي را در برابر هم فركانسي هارمونيك هاي بعدي سيگنال تنفس و سيگنال قلب مقاوم ميسازد و لذا الگوريتم دچار خطا نميشود. از طرفي با استفاده از بانك فيلتر داپلر، اثر تحركات ناخواسته فرد تحت تست، تشخيص و حذف گرديده است كه اين امر نيز الگوريتم را در برابر تحركات اضافي بدن مقاوم ميسازد. ضمن بررسي تكنيك هاي پياده سازي الگوريتم هاي پردازش سيگنال مبتني بر پردازنده FPGA و اصول لازم در بهينه سازي الگوريتم ها ، نتايج واقعي مقادير اندازه گيري شده با دستگاه پالس اكسيمتر و رادار IR_UWB با هم مقايسه و تحليل شده است.

5/30/2020 12:00:00 AM

67828

1399/03/30

Implementation of Vital Sign Sensing using Ultra-wide-band Radar based on FPGA