• 제목/요약/키워드: CW radar

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CW 바이오 레이더에서 ALE(Adaptive Line Enhancer) 기반의 새로운 적응형 잡음제거기를 이용한 잡음제거 및 심장박동 검출 (Noise Cancellation and Detection of Heartbeat using A New Adaptive Noise Canceller Based on ALE(Adaptive Line Enhancer) in the CW Bio-radar)

  • 서명환;김재중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.482-489
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    • 2009
  • 이 논문에서는 AWGN환경에서 발생하는 가우시안 잡음과 발진기에서 생기는 시스템 잡음을 제거할 수 있는 ALE(Adaptive Line Enhancer) 기반의 새로운 적응형 잡음 제거기를 이용한 CW(Continuous-Wave) 바이오 레이더를 제안한다. 최근에 CW 바이오 레이더를 이용해서 심장박동과 호흡을 검출하는 연구가 여러 연구기관에서 진행 되고 있다. 그러나 이 연구들은 기존 CW 바이오 레이더가 가우시안 잡음에 취약하고 그로 인해 심장박동 검출정확도도 떨어진다는 점을 설명을 하고 있긴 하지만, 그 잡음을 효과적으로 없앨 수 있는 방안은 계속 연구 중에 있다. 본 논문에서는 기저대역 신호에 포함된 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 ALE기반의 적응형 잡음 제거기를 적용한 것을 제안한다. 또한 타겟의 위치에 따른 복조의 민감함에 강점을 가진 quadrature 수신기를 통과한 잡음이 포함된 기저대역 신호에서 잡음만을 효과적으로 제거함으로 인해 심장박동 검출 정확도를 향상시키는 것을 모의실험을 통해 비교 분석해 본다.

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새로운 신호모델에 의한 CW 레이다 심장박동 및 호흡검출 성능분석 (Heart beat and Respiration Detection Performance of CW radar Based on New Signal Model)

  • 이병섭
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.28-33
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    • 2017
  • 본 논문에서는 여러 곳에서 통용되고 있는 기존의 CW(continuous-wave) 레이더 송수신모델을 수정한 송수신모델을 제안한다. 최근에 심장박동과 호흡을 검출하기 위해 기존신호모델을 기반으로 CW(continuous-wave) 레이더에 대한연구가 진행 되고 있다. 그러나 이 통용되고 있는 수신모델은 인체 공학적으로 개념과 일치하지 않기 때문에 이모델을 근거로 실험을 할 경우 실제 개발되는 시스템 성능을 정확하게 예측할수 없다. 본 논문에서는 인체 공학상 개념과 일치하는 수정된 CW(continuous-wave) 레이더 송수신모델을 제안하고 가운시안 잡음rhk 다중경로 환경에서 심장박동 및 호흡검출에 대한 시뮬레이션을 수행하고 이를 기존수신모델과의 심장박동과 호흡검출에 대한 성능을 비교 분석한다.

CW 바이오 레이더에서 수정 송수신 모델을 이용한 심장 박동 및 호흡 검출 (Detection of Heartbeat and Respiration Using a Modified Signal Model in the CW Bio-Radar)

  • 서명환;이병섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1204-1212
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    • 2008
  • 이 논문에서는 여러 곳에서 통용되고 있는 기존의 CW(Continuous-Wave) 바이오 레이더 송수신 모델을 수정한 새로운 송수신 모델을 제안한다. 최근에 심장 박동과 호흡을 검출하기 위해 CW 바이오 레이더를 이용해서 여러 연구 기관에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 통용되고 있는 수신 모델을 이용해서 심장 박동을 검출하게 되면 여분의 위상 변이나 가우시안 잡음에 취약하고, 또한 인체 공학적으로 개념상 정확하지 못한 단점을 가지고 있다. 그러므로 이 논문에서 인체 공학상으로 정확한 수정된 CW 바이오 레이더 송수신 모델을 제안함으로써 여분의 위상 변이와 가우시안 잡음이 있는 환경뿐 아니라 다중 경로 환경에서 기존의 송수신 모델과의 심장 박동과 호흡 검출에 대한 성능을 비교 분석한다.

Pulsed-CW 신호 파라미터 추정 오차에 따른 레이더 신호 능동 상쇄 성능 비교 (Performance Comparison of Radar Signal Active Cancellation Systems According to Pulsed-CW Parameter Estimation Error)

  • 최승규;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권10호
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    • pp.60-66
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    • 2011
  • 본 논문에서는 pulsed-CW를 사용하는 위협 레이더 신호를 상쇄시키기 위한 능동 상쇄 신호에 임의의 파라미터 추정 오차가 존재하는 경우 능동 상쇄 신호의 영향을 분석하고, 이를 기반으로 능동 상쇄 측면에서 maximum-likelihood estimation (MLE) 기법 및 2차 보간 기법이 포함하는 추정 오차의 영향을 분석한다. 그리고 능동 상쇄 신호의 성능을 향상시키기 위해 MLE 기법의 파라미터 추정 오차를 보정하는 correlation 기반의 오차 보정 기법을 개선하여 적용하고, 이 기법이 능동 상쇄 관점에서 다른 기법보다 우수함을 모의실험을 통해 검증한다.

24GHz 대역 CW 레이더 송수신기 설계 (Design of a K-band CW Radar Transceiver)

  • 남병창;채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1532-1535
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    • 2009
  • 본 논문은 절전형 센서에 사용되는 24GHz대역의 CW 레이더 송수신기의 설계에 관한 것이다. K-대역의 송수신기 회로의 기본 구조와 전력분배기와 송수신 안테나가 디자인 되었고 발진기, 주파수혼합기, 고주파 증폭기는 상용 제품을 사용하였다. 제작된 분배기와 안테나의 성능이 측정되었고 송신 주파수와 출력전력레벨이 상용 제품에 적용될 수 있을 정도로 양호하였다. 제안된 송수신기의 크기는 35${\times}$35${\times}$10(mm)이며 여러 가지 제품에 사용될 수 있도록 설계되었다.

비접촉형 심박수 측정 정확도 향상을 위한 인공지능 기반 CW 레이더 신호처리 (Artificial Intelligence-Based CW Radar Signal Processing Method for Improving Non-contact Heart Rate Measurement)

  • 윤원열;권남규
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.277-283
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    • 2023
  • Vital signals provide essential information regarding the health status of individuals, thereby contributing to health management and medical research. Present monitoring methods, such as ECGs (Electrocardiograms) and smartwatches, demand proximity and fixed postures, which limit their applicability. To address this, Non-contact vital signal measurement methods, such as CW (Continuous-Wave) radar, have emerged as a solution. However, unwanted signal components and a stepwise processing approach lead to errors and limitations in heart rate detection. To overcome these issues, this study introduces an integrated neural network approach that combines noise removal, demodulation, and dominant-frequency detection into a unified process. The neural network employed for signal processing in this research adopts a MLP (Multi-Layer Perceptron) architecture, which analyzes the in-phase and quadrature signals collected within a specified time window, using two distinct input layers. The training of the neural network utilizes CW radar signals and reference heart rates obtained from the ECG. In the experimental evaluation, networks trained on different datasets were compared, and their performance was assessed based on loss and frequency accuracy. The proposed methodology exhibits substantial potential for achieving precise vital signals through non-contact measurements, effectively mitigating the limitations of existing methodologies.

CW 도플러 레이더를 이용한 모니터링 시스템 구현 (Implementation of a Monitoring System Using a CW Doppler Radar)

  • 신현준;한병훈;최두헌;오창헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2911-2916
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    • 2015
  • 본 논문에서는 기상 제약이 많은 CCTV 보완을 위해 CW 도플러 레이더를 사용하는 감시 시스템에서 두 개 이상의 물체 접근 또는 이탈 정보를 감지하기 위한 모니터링 프로그램을 개발하였으며, 물체의 접근 또는 이탈 정보를 효율적으로 감지하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 알고리즘은 CW 도플러 레이더에서 수신한 신호를 FFT 처리하여 실수부와 허수부로 분리 후 각 동일 주파수 마다 진폭을 합산하여 이들의 위치를 통해 접근 또는 이탈을 판단하는 방식이다. 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였으며, 두 개 물체의 접근 또는 이탈을 감지한 결과 정상적으로 감지하는 것을 확인할 수 있었다.

FM-CW 레이다에서의 거리 및 속도 추정 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on Accuracy Improvement for Range and Velocity Estimates in a FM-CW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1752-1758
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    • 2010
  • FM-CW 레이다는 구현이 비교적 간단하고 전자파 신호의 외부 탐지 가능성이 낮기 때문에 다양한 목적의 원격탐지 센서로 활용되고 있다. FM-CW 레이다는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 반사 신호의 복조시에도 같은 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보는 비트신호 주파수 형태로 수신되어진다. 그러나 고속으로 이동하는 목표물의 경우 레이다에서의 신호획득 시간이 현저히 짧아질 수 있기 때문에 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 그 해상도 및 정확도가 심각하게 열화 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 방법을 적용하여 거리 및 속도 추정 정확도와 해상도를 개선할 수 있음을 보였다.

기준 신호를 이용한 FM-CW 레이더의 VCO 비선형성 보정 (VCO Nonlinearity Correction Scheme for a FM-CW Radar using a Reference Signal)

  • 박형근;김병욱;김영수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1104-1110
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    • 1999
  • 일반적으로 거리 탐지용 레이더로 FM-CW 레이더 방식을 사용한다. 이 경우 FM-CW의 신호원으로 사용 되는 전압제어발진기의 제어전압과 출력주파수의 비선형성이 측정결과에 영향을 주게 된다. 최근 비선형성 보정에 대한 신호처리와 하드웨어적인 방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기준 선호를 이 용하여 전압제어발진기의 비선형성으로 인해 측정결과에 발생하는 거리 단면의 왜곡을 보정하는 신호처리 기 법을 제안하였다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해서 간단한 실험을 수행하였고, 결과를 제시하였다. 제안한 기법에 의해 거리 단면 왜곡의 영향 감소와 분해능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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CW 도플러 레이더의 시각 분해능과 시선 속도 정확도의 관계 (The Relation of Time Resolution and Radial Velocity Accuracy of a CW Doppler Radar)

  • 류충호;장용식;최익환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.815-821
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    • 2012
  • CW 도플러 레이더는 움직이는 물체의 속도에 비례하는 도플러 주파수 편이를 검출함으로써 속도를 계측한다. 도플러 주파수 편이를 검출하기 위해서 시간영역에서 획득한 수신 신호를 주파수 영역으로 변환하기 위한 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행한다. 이때 FFT 개수에 의해 도플러 레이더의 시각 분해능이 달라진다. 또한, FFT 개수는 수신 신호의 신호 대 잡음비에도 영향을 미치므로, 결국 시선 속도의 정확도와도 관련 있다. 따라서 본 논문에서는 FFT 개수에 따라 달라지는 시각 분해능과 시선 속도 정확도의 관계를 제시하였다.