호흡 및 심박수 측정을 위한 비접촉 방식의 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음 분석 및 측정

장병준; 육종관; 나원; 이문규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장병준 육종관 나원 이문규

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第19卷第9號

발행연도: 2008.9

수록면: 1,010 - 1,019 (10page)

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본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 CW 바이오 레이더 시스템의 잡음을 분석하고, 이 중 위상 잡음에 대한 측정 결과를 제시하였다. 바이오 레이더 시스템은 기존의 무선 통신 방식이나 RFID 시스템과 달리, 수신신호의 주파수 및 반송파 주파수 간의 차가 수 Hz에 불과하며, 수신 신호의 레벨 역시 매우 작으므로 위상 잡음을 포함한 모든 잡음원의 영향을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 CW 방식의 바이오 레이더 시스템의 잡음을 시스템의 SNR 측면에서 그 영향을 정량적으로 분석하였고, 분석 결과로부터 송신 안테나와 수신안테나 사이의 누설 전력량에 의한 위상 잡음이 가장 큰 잡음원이 됨을 확인하였으며, 이는 위상 잡음의 거리상관 효과의 함수임을 확인하였다. 따라서 거리 상관 효과에 따른 위상 잡음을 측정하고 이론과 비교하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 위상 잡음 측정 방식이 반송파 주파수에 근접한 위상 잡음을 측정할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 50 ㎝의 인식 거리를 가지며 1 ㎽의 저출력에서 동작하는 2.4 ㎓에서 바이오 레이더시스템을 PLL 회로 없이 체계적으로 설계할 수 있었다.

#Biomedical Monitoring #Bio-Radar #Doppler Radar #SNR #Phase Noise #Range Correlation #Heart Rate

참고문헌 (7)

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1. [학술대회논문] - 장병준 / 2007 / Trend on BAN with bio-sensor for early detection / The 15th Korea Internet Conference : 80`93 ~

2. [학술대회논문] - J. C. Lin / 1975 / Non-invasive microwave measurement of respiration / Proceedings of the IEEE : 1530 ~ 1975

3. [학술대회논문] - B. -K. Park / 2006 / Single-channel receiver limitations in Doppler radar measurements of periodic motion / IEEE Radio and Wireless Symposium : 99 ~ 102

4. [학술지(정기간행물)] - A. D. Droitcour / 2004 / Range correlation and I/Q performance benefits in single-chip silicon Doppler radars for non-contact cardiopulmonary monitoring / IEEE Trans. Microwave Theory Tech 52 : 838 ~ 848

5. [학술대회논문] - D. Nguyen / 2007 / Noise considerations for remote detection of life signs with microwave Doppler radar / Proceedings of the 29th Annual International, Conference of the IEEE EMBS : 1667 ~ 1670

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