한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제30권3호
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  • Pages.236-242
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  • 2019
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구

A Study of Motion Recognition Using IR-UWB Radar

  • 투고 : 2018.12.10
  • 심사 : 2019.01.25
  • 발행 : 2019.03.31
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초록

UWB(Ultra-WideBand)는 수 GHz 이상 광대역의 매우 짧은 신호를 이용하여 고속의 송수신이 가능한 기술로서, 최근 레이다 분야에 응용되고 있다. IR(Impulse Radio)-UWB 레이다의 경우, 높은 분해능으로 모션 인식 분야에도 적용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IR-UWB 레이다를 이용한 모션 인식에 관한 연구를 진행하였다. 모션에 대한 데이터를 획득하기 위해 개발 환경을 구축하고, 성능 향상을 위한 신호처리 알고리즘을 구현하였다. 그리고 신호처리 결과를 바탕으로 모션의 특징 추출과 학습을 통해 성능을 검증하였다.

Ultra-wideband(UWB) is a technology that can transmit and receive signals at high speeds using a very short signal of wideband of several GHz, and has been recently used in the field of radar technology. Impulse radio(IR)-UWB radar is used in the field of motion recognition with high resolution. In this work, we studied motion recognition using IR-UWB radar. We constructed a development environment to acquire data about motion and implemented a signal processing algorithm for performance enhancement. Based on the signal processing result, the performance was verified through feature extraction and learning of motion.

키워드

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그림 1. HOG의 프로세스 Fig. 1. Process of HOG.

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그림 3. 모션 인식을 위한 신호처리 프로세스 Fig. 3. Signal process for motion recognition.

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그림 4. 실험을 위한 두 가지 모션 Fig. 4. Two-motion for experiment.

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그림 5. 설계된 IR-UWB 신호 Fig. 5. Designed IR-UWB signal.

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그림 6. 개발 환경 및 프로세스 Fig. 6. Development environment and process.

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그림 7. Fast/slow 2가지 모션 raw data Fig. 7. Raw data of fast/slow two-motions.

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그림 8. M=2일 때, 클러터 제거 처리 결과 Fig. 8. Clutter rejection processing result when M=2.

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그림 9. Mhor, Mver=5일 때, horizontal/vertical 처리 결과 Fig. 9. Horizontal/vertical processing result when Mhor, Mver=5.

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그림 10. Fast/slow 2가지 모션 신호처리 결과 Fig. 10. Signal processing result data of fast/slow two-motions.

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그림 11. Fast/slow 2가지 모션 특징 추출 결과 Fig. 11. Feature extraction result of fast/slow two-motions.

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그림 12. 셀 사이즈 별(4×4, 8×8, 16×16, 32×32) 특징 추출 비교 Fig. 12. Feature extraction comparison by cell size(4×4, 8×8, 16×16, 32×32).

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그림 2. 비동기 펄스 누적 Fig. 2. Non-coherent pulse integration.

표 1. IR-UWB 개발 환경 Table 1. IR-UWB development environment

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표 2. 모션 인식 실험 결과 Table 2. Experiment result of motion recognition.

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참고문헌

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