• 제목/요약/키워드: Doppler Signal

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비접촉 방식의 생체 신호 측정을 위한 도플러 레이더 시스템 (Doppler Radar System for Noncontact Bio-signal measurement)

  • 신재연;조성필;장병준;박호동;이윤수;이경중
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.357-359
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    • 2009
  • In this paper, the 2.4GHz doppler radar system consisting of the doppler radar module and a baseband module were designed to detect heartbeat and respiration signal without direct skin contact. A bio-radar system emits continuous RF signal of 2.4GHz toward human chest, and then detects the reflected signal so as to investigate cardiopulmonary activities. The heartbeat and respiration signals acquired from quadrature signal of the doppler radar system are applied to the pre-processing circuit, amplification circuit, and the offset circuit of the baseband module. ECG(electrocardiogram) and reference respiration signals are measured simultaneously to evaluate the doppler radar system. As a result, the respiration signal of doppler radar signal is detected to 1m without complex digital signal processing. The sensitivity and calculated from I/Q respiration signal were $98.29{\pm}1.79%$, $97.11{\pm}2.75%$, respectively, and positive predictivity were $98.11{\pm}1.45%$, $92.21{\pm}10.92%$, respectively. The sensitivity and positive predictivity calculated from phase and magnitude of the doppler radar were $95.17{\pm}5.33%$, $94.99{\pm}5.43%$, respectively. In this paper, we confirmed that noncontact real-time heartbeat and respiration detection using the doppler radar system has the possibility and limitation.

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Stabilizing circuit of doppler beat signal obtained by coherence-dependent fiber-optic laser doppler velocimeter

  • Shinohara, shigenobu;Michiwaki, Motohiko;Ikeda, Hiroaki;Yoshida, Hirofumi;Sawaki, Toshiko;Sumi, Masao
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.434-439
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    • 1993
  • Described is a stabilizing circuit of the Doppler beat signal obtained by the coherence-dependent fiber-optic laser Doppler velocimeter (LDV), which employs both a self-mixing laser diode (SM-LD) and a 10m-100m long optical fiber. The stabilizing circuit maintains the SM-LD drive current at an optimum value, which gives a maximum Doppler signal during long hours.

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The Use of Contrast-Enhanced Color Doppler Ultrasound in the Differentiation of Retinal Detachment from Vitreous Membrane

  • Sang-Suk Han;Seung-Kook Chang;Jung-Hee Yoon;Young-Joon Lee
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제2권4호
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    • pp.197-203
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    • 2001
  • Objective: To compare the clinical utility of contrast-enhanced color Doppler US in the differentiation of retinal detachment (RD) from vitreous membrane (VM) with that of various conventional US modalities, and to analyze the enhancement patterns in cases showing an enhancement effect. Materials and Methods: In 32 eyes examined over a recent two-year period, RD (n=14) and VM (n=18) were confirmed by surgery (n=28) or clinical follow-up (n=4). In all cases, gray-scale, color Doppler, and power Doppler US were performed prior to contrast injection, and after the intravenous injection of Levovist (Schering, Berlin) by hand for 30 seconds at a dose of 2.5 g and a concentration of 300 mg/mL via an antecubital vein, contrast-enhanced color Doppler US was performed. At Doppler US, the diagnostic criterion for RD and VM was whether or not color signals were visualized in membranous structures. Results: Diagnostic accuracy was 78% at gray-scale US, 81% at color Doppler US, 59% at power Doppler US, and 97% at contrast-enhanced color Doppler US. The sensitivity of color Doppler US to color signals in RD increased from 57% to 93% after contrast enhancement. The enhancement patterns observed were signal accentuation (n=3), signal extension (n=2), signal addition (n=3), and new signal visualization (n=5). Conclusion: Contrast-enhanced color Doppler US was the most accurate US modality for differentiating RD from VM, showing a significantly increased signal detection rate in RD.

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노이즈에 둔감한 레이저 진동계측기용 실시간 신호처리 장치에 관한 연구 (A Study on the Robust Real-Time Signal Processor of a Laser Doppler Vibrometer for Noises)

  • 박승규;백성훈;김철중
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권1호통권94호
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    • pp.61-67
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    • 1999
  • A laser Doppler vibrometer based on the laser heterodyne interferometry is employed to measure the vibration velocity of vibrating objects. In this paper, we propose a real time analog signal processor of a laser Doppler vibrometer to reduce the degradation of Doppler signals mainly caused by environmental noises. In the proposed real time signal processor of an laser Doppler vibrometer, a pre-processor and a logical motion direction detector are designed to reduce the detection errors of the object motion direction. Also, a noise detection and rejection circuit is designed to reject the unfiltered noises.

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음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수중 도플러 편이 채널에서의 송신 신호 및 채널 응답 추정 (Estimation of source signal and channel response using ray-based blind deconvolution technique for Doppler-shifted underwater channel)

  • 변기훈;오세현;변성훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.331-339
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    • 2016
  • 본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 송 수신기의 상대적인 이동으로 인한 도플러 편이가 존재하는 수중 음향 채널 환경에서의 송신 신호 및 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제시한다. 도플러 편이가 존재하는 수중 채널 환경에서 m시퀀스와 같은 도플러 효과에 민감한 탐침 신호를 사용할 경우, 도플러 왜곡에 의한 수신 신호와의 낮은 상관도에 의해 정합 필터 처리만으로는 채널 임펄스 응답 추정에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 음선기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 도플러 편이가 포함되어 있는 송신 신호의 위상을 추정한 후, 이를 수신 신호에 보상함으로써 도플러 편이가 보상된 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제안한다. 해상실험을 통해 측정된 수신 데이터에 대하여 정합 필터만으로는 채널 임펄스 응답 추정이 어려운 반면 제안된 방법을 통한 채널 임펄스 응답 추정 시, 음선 모델에서 예측된 전달경로와 유사한 특성을 보여주는 것을 확인하였다. 또한 산란 함수를 통해 추정된 도플러를 보상한 송신 신호에 비해 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 복원한 송신 신호가 더 우수한 도플러 보상효과를 나타낸다.

Target Velocity Estimation using FFT Method

  • Lee, Kwan Hyeong
    • 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.

고속 도플러 편이 환경에서 최적 시간지연을 갖는 다중모드 모노펄스 신호처리에 관한 연구 (Study on Multi-Mode Monopulse Signal Processing System Providing Optimal Time Delay under High Doppler Condition)

  • 이재문;임재성;안희수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.582-589
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    • 2016
  • Multi-mode monopulse system is widely used for satellite terminal like UAV because of high tracking accuracy and low size/weight profile. In order to calculate tracking error, Multi-mode monopulse system utilizes high-order mode signal, and it should have enough C/N(carrier to noise) level therefore tracking system needs narrow band filtering of received satellite beacon signal as much as possible. However, UAV suffers for beacon frequency drift derived from Doppler effect due to satellite figure 8 movement and UAV maneuvering. Therefore wideband signal processing needs to be considered in advance for exact doppler compensation and consequent time delay. In this paper, we propose the multi-stage Digital Signal processing system for beacon signal, which could minimize the signal delay under high Doppler and low C/N condition.

신호자료 및 궤도정보를 이용한 Radarsat-1 도플러 정보 추출기법 연구 (Radarsat-1 Doppler Information Extraction Technique Using Both Received Echo Data and Orbital and Attitude Information of Satellite)

  • 고보연;나원상;이용웅
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.421-430
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    • 2003
  • Radarsat-1 위성으로부터 수신된 신호자료를 처리하여 영상을 생성하기 위해서는 도플러 정보(도플러 중심주파수(f$_{dc}$) 및 주파수 변화율 (f$_{r}$)를 정확하게 추정하는 것이 중요하다. 일반적으로 이들 정보들은 신호자료를 기반으로 하는 clutterlock 및 auto-focusing 기법이 사용되고 있으나 이들은 수신 신호만을 사용하여 추정하므로 SAR 프로세서 개발시 구현하기가 어려우며 계산 시간도 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 주어진 위성의 궤도 및 자세정보를 최대한 이용하며 수신신호 처리는 최소한이 되도록 하여 구현이 쉽고 계산상 이점이 있는 새로운 기법을 제안하였다. 실제 Radarsat-1 신호자료를 이용한 실험적용 결과, 본 기법이 실제 SAR 신호자료로부터 도플러 정보를 추출하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

도플러 레이더를 이용한 포구속도 계측 시 클러터 제거 방법 (Removal of Clutter from Doppler Radar Signal to Measure Accurate Muzzle Velocity)

  • 김형래
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.142-150
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    • 2019
  • 포구속도는 총포탄약의 평가에 있어 가장 중요한 계측항목들 중 하나이다. 포구속도는 포탄이 포구를 떠나는 시점의 속도로 정의된다. 특히, 포구속도는 추진제의 성능과 밀접하게 관련이 있기 때문에 정확한 측정이 요구된다. 포구속도의 측정에는 도플러 레이더가 사용되나, 도플러 레이더 신호의 품질은 시험장 환경에 의존한다. 따라서 본 논문에서는 도플러 레이더의 신호 품질을 악화시키는 클러터를 시험장 구조 및 신호처리 방법의 개선을 통해 제거하는 방법을 제시하였다. 개선된 신호처리 방법의 적용을 위해 도플러 레이더의 원시 도플러 데이터를 획득하는 프로그램을 작성하였다. 시험장 구조 및 신호처리 방법의 개선을 통해 얻어진 속도 데이터에 대한 통계적인 검증으로 제안하는 방법이 기존에 사용하던 방법에 비해 클러터 제거에 효과가 있음을 증명하였다.

A Compact Ka-Band Doppler Radar Sensor for Remote Human Vital Signal Detection

  • Han, Janghoon;Kim, Jeong-Geun;Hong, Songcheol
    • 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.