DÜŞÜK MALİYETLİ SÜREKLİ DALGA DOPPLER RADARI İLE TEMASSIZ YAŞAMSAL BELİRTİ ÖLÇÜMÜ

Abstract

Hayati sinyallerin temassız olarak uzaktan algılanması birçok uygulama açısından önem arz etmektedir. Bu algılamayı gerçekleştiren radarlar biyoradar olarak adlandırılmaktadır. Biyoradar kişinin solunum ve kalp atışından kaynaklanan göğüs duvarı hareketinin değişimiyle Doppler prensibini kullanarak hayati sinyallerin doğru bir şekilde ölçülmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada, 24 GHz çalışma frekansına sahip düşük maliyetli sürekli dalga (CW) Doppler radarı kullanılarak insan denekten temassız bir şekilde yaşamsal belirti (solunum, kalp atış hızı) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerden elde edilen sinyallerin işlenmesinde iki farklı yöntem kullanılmıştır. İlk yöntem Hızlı Fourier Dönüşümünü (FFT) esas alırken ikinci yöntemde Dalgacık yöntemine dayalı Çoklu Çözünürlük Analizi (MRA) yöntemi kullanılmaktadır. Solunum hızında birinci ve ikinci yöntem için elde edilen sonuçlar %3.75 ve %0’ hata oranlıdır. Kalp atışı için sırasıyla %9.35 ve %8.45 hata oranlı değerler elde edilmiştir. Bu sonuçlar özellikle radarların tıbbi uygulamalar için başarıyla kullanılabileceğini göstermektedir.

Remote sensing of vital signals without contact is important for many applications. Radars that perform this detection are called bio-radar. Bio-radar provides accurate measurement of vital signals using the Doppler principle with the change of chest wall movement caused by a person's breathing and heartbeat. In this study, non-contact vital signs (respiration, heart rate) measurements for human subject were performed using a low cost continuous wave (CW) Doppler radar with a 24 GHz operating frequency. Two different methods have been used to process the signals obtained from the measurements. While the first method is based on the Fast Fourier Transform (FFT), the second method uses the Multi-Resolution Analysis (MRA) method based on the Wavelet method. The results obtained by the first and second methods for respiration are 3.75% and 0% error rates, respectively. These values for heartbeat are 9.35% and 8.45%. These results show that radars can be used successfully for medical applications.