The methodology to visualize the shape of blood vessel and its blood flow have been attracting as a very interesting problem to forecast and examinate a disease in thrombus precursor protein. May previous visualization researches have been appeared for designing the blood vessel and also modeling the blood flow using a doppler imaging technique which is one of nondestructive testing techniques. General visualization methods are to depict the blood flow obtained from doppler effects with fragmentary stream lines and also visualize the blood flow model using volume rendering. However, these visualizeation techniques have the disadvantage which a set of small line segments does not give the overall observation of blood flows. Therefore, we propose a visualization system which reconstruct the continuity of the blood flow obtained from doppler effects and also visualize the blood flow with the vector field of blood particles. This system will use doppler phase difference from medical equipments such as OCT with low penetration and reconstruct the blood flow by the curvature estimation from vector field of each blood particle.
페이딩 채널에서 야기되는 진폭 및 위상 왜곡을 예측하여 보상하는 PSAM(Pilot Symbol Assisted Modulation)방식의 경우에는 fast 페이딩 채널에서 도플러확산에 의해 심한 성능 저하를 갖는다. 이에 대한 문제점을 분석하고, 이를 개선하기 위한 페이딩 보상 방식을 제안한다. 도플러 확산은 BER 성능을 저하시키는 주된 원인이 된다. 기존의 PSAM 방식과 비교해 보면, 한 심벌 주기 이내의 지연파의 간섭이 있는 환경에서는 기존 PSAM 방식은 도플러확산에 의해 BER이 $10^{-1}$ 정도의 매우 심각한 성능저하를 보이지만 제안된 방식은 도플러 확산이 클수록 성능저하는 발생하지만 기존 방식에 비해 BER이 $10^{-2}$ 이하로 성능이 우수함을 알 수 있다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권4호
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pp.234-239
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2012
This paper presents a compact K-band Doppler radar sensor for human vital signal detection that uses a radar configuration with only single coupler. The proposed radar front-end configuration can reduce the chip size and the additional RF power loss. The radar front-end IC is composed of a Lange coupler, VCO, and single balanced mixer. The oscillation frequency of the VCO is from 27.3 to 27.8 GHz. The phase noise of the VCO is -91.2 dBc/Hz at a 1 MHz offset frequency, and the output power is -4.8 dBm. The conversion gain of the mixer is about 11 dB. The chip size is $0.89{\times}1.47mm^2$. The compact Ka-band Doppler radar system was developed in order to demonstrate remote human vital signal detection. The radar system consists of a Ka-band Doppler radar module with a $2{\times}2$ patch array antenna, baseband signal conditioning block, DAQ system, and signal processing program. The front-end module size is $2.5{\times}2.5cm^2$. The proposed radar sensor can properly capture a human heartbeat and respiration rate at the distance of 50 cm.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제12권3호
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pp.1-8
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2020
This paper studied a method of estimating target information using a radar in wireless communication. Position information on the target can be estimated angle, distance and velocity. The velocity information can be estimated since the Doppler frequency is changed in the moving target. The signal incident on the receiving array antenna is multiplied by the delay time and the reference signal to represent the output signal. This output signal is estimated by applying FFT (Fast Fourier Transform) after calculating signal correlation through correlation integrator. Since the output signal must be calculated within the correlator, it should be processed with the Dwell time. The correlation signal of the correlation integrator outside this Dwell time is indicated by the velocity measurement error. The FFT is applied to the signal that has passed through the correlated integrator in order to estimate the distance of the signal. The Doppler resolution must be improved because the FFT estimates target information using the Doppler information. The Doppler resolution decreases with increasing the integration time. The velocity information estimation should have no spread of the velocity. As a result of the simulation, there was no spread of the target velocity in this study.
심장 벽의 운동속도와 혈관내 혈구의 유속을 측정하기 위해, 단일 채널 3.1MHz 펄스 도플러 속도계를 제작하였다. 도플러 속도계에 사용된 초음파 펄스의 폭과 펄스 반복주파수(PRF)는 각각 1$\mu$s과 6kHz이고, 후방 산란된 반향신호의 도플러 편이는 완전간섭성(coherent) 복조방식을 이용하여 위상 측정기에 감지된다. 위상 측정기의 출력신호로부터 레인지 게이트와 샘플 홀더, 대역여파기를 이용하여 작은 영역내에 있는 초음파 산란체의 평균속도에 해당하는 도플러 신호가 얻어진다. 도플러 신호의 평균 주파수는 영점교차의 카운터에 의해 측정되며 시간의 함수로 산란체의 순간 속도를 디스플레이한다. 채널 수와 거리 분해능을 증가시키면 혈관내의 혈류속도 분포도와 총 유량 그리고 혈류가속도를 측정할 수 있다.
초음파 컬러 유동 사상에서 가장 많이 사용되는 Kasai 알고리듬은 래그-1 자기상관 방법으로서 적은 계산량으로 비교적 우수하게 도플러 평균주파수를 추정한다. 하지만 특히 깊은 곳을 영상화하는 경우 낮은 신호 대 잡음비로 인해 추정성능이 저하된다. 본 논문에서는 낮은 신호 대 잡음비에서도 Kasai 알고리듬보다 우수한 디에일리어스된 래그-2 자기상관방법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다. 제안한 방법은 잡음이 존재하는 경우 도플러 평균주파수 추정 성능을 평균 자승 오차 측면에서 전반적으로 약 2~3dB 정도 개선시켜줌을 확인하였다.
이 논문에서는 휴대용, 또는 저가형 초음파진단기에 비교적 고급 기능인 도플러 갭 필링 모드를 적용하고자할 때 적합한 알고리즘들을 찾아보았고, 그 결과 미러링 기반, 또는 자기회귀 모델 기반의 알고리즘들을 찾을 수 있었다. 또, 계산량이 지나치게 많아지지 않는 범위 내에서, 그러한 알고리즘들의 성능의 문제점을 보완하여 더욱 개선시켰다. 수정된 알고리즘들은 인공적으로 발생시킨 도플러 신호 및 실제 초음파장비를 써서 인체로부터 획득한 도플러 데이터를 써서 시뮬레이션 및 실험을 함으로써 유효성을 확인하였다.
본 논문에서는 자전거 사고를 방지하기 위한 어플리케이션을 구현하였으며, 이를 위해 도플러 레이더 센서를 이용하였다. 도플러 레이더 센서는 접근하는 위험 물체를 감지하며, 어플리케이션은 위험 판단 알고리즘을 통해 사용자에게 경고 알람 서비스를 제공한다. 위험 판단 알고리즘은 감지한 전방 물체의 접근 상태와 도플러 주파수를 이용한 상대 속도를 비교하여 위험 상황을 판단한다. 또한 사고가 발생할 경우 설정된 연락처로 SMS를 발송하여 사용자의 위급 상황을 전달한다. 실험 결과 정상적으로 접근 상태와 속도를 파악하여 위험 판단을 내렸으며, 사고 발생이라 가정했을 시 설정된 연락처로 SMS 발송하는 것을 확인할 수 있었다.
Stripmap-mode 합성개구레이더의 고전적인 영상 복원기술은 Range-Doppler 알고리즘이다. 하지만 고해상도 Spotlight-mode 합성개구레이더 시스템에서는 Range-Doppler 알고리즘을 적용했을 때 성능이 상당히 나빠지므로 Spotlight-mode에 맞는 별도의 Inversion 알고리즘이 연구되어왔다. 본 논문에서는 Spotlight-mode 합성개구레이더에서 Raw-data를 처리하기 위한 알고리즘 연구를 통해 기존의 평면파 근사 방법을 이용하고 있는 Polar format 알고리즘과 근사 방법을 사용하지 않는 Wavefront Reconstruction 기법에 대한 성능분석을 시도하였다. 이 때 Source 신호의 Carrier 주파수, 합성 개구면 Size, 그리고 표적물의 위치에 따라 두 Inversion기법의 결과 영상을 비교함으로써 Wavefront Reconstruction 기법의 우수성을 입증하였다. Spotlight-mode 합성 개구 레이더 시스템을 시뮬레이션하여 Raw-data를 생성시키고 각 알고리즘에 적용하여 역변환을 통해 영상화된 표적물의 형태로 성능을 비교 분석하였다.
This paper describes development of a high speed Doppler OFDI system for non-invasive vascular imaging. Doppler OFDI (optical frequency domain imaging) is one of the phase-resolved second generation OCT (optical coherence tomography) techniques for high resolution imaging of moving elements in biological tissues. To achieve a phase-resolved imaging, two temporally separated measurements are required. In a conventional Doppler OCT, a pair of massively oversampled successive A-lines is used to minimize de-correlation noise at the expense of significant imaging speed reduction. To minimize a de-correlation noise between targeted two measurements without suffering from significant imaging speed reduction, several methods have been developed such as an optimized scanning pattern and polarization multiplexed dual beam scanning. This research represent novel imaging technique using frequency multiplexed dual beam illumination to measure exactly same position with aimed time interval. Developed system has been verified using a tissue phantom and mouse vessel imaging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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