Frekans Modüleli Sürekli Dalga Radarıyla Simüle Edilen Hayati Sinyallerin Temassız Tespiti

Abstract

Radarların son dönemde iç ortam uygulamalarında da kullanılabilmeleri onları hayatın bir parçası haline getirmiştir. Yaşam alanının herhangi bir yerinde (ev, araç, sokak) radarlara rastlama olasılığı oldukça artmıştır. Bu artışa paralel olarak hayatı kolaylaştıran radar uygulamaları da ortaya çıkmıştır. Özellikle radarların bir nesnenin varlığını temassız tespit edebilme yeteneği onların tıp uygulamalarında da yerini bulmasını sağlamıştır. Hayati belirtilerin radarlarla temassız tespiti son dönemlerde dikkat çeken çalışmalar arasında yerini almaktadır. Bu tespitte hasta için temaslı herhangi bir durum (prob vb.) söz konusu olmadığı için hareket serbestliği sağlamakta ayrıca gözetimi gerçekleştirecekler için işin kolaylaşmasına sebep olmaktadır. Frekans Modüleli Sürekli Dalga Radarının (FMCW) basit yapısı, ucuz maliyeti, menzil tespit edebilme yeteneği ve darbe radarlarına kıyasla gürültüden daha az etkilenmesi onu diğer radarlardan bir adım öne çıkarmaktadır. Ayrıca sürekli dalga radarlarının (CW) birden çok hedefi tespit edememe dezavantajı FMCW radar ile ortadan kaldırılmaktadır. FMCW radar menzil çözünürlüğüne bağlı olarak birden çok hedefi birbirinden ayırt edebilmektedir. Bu çalışmada, solunum ve kalp atışından kaynaklanan göğüs duvar hareketi simüle edilerek FMCW radarı tarafından tespiti gerçekleştirilmiştir. Tespitin gerçekleştirilebilmesi için bir algoritma sunulmuştur. Öncelikli olarak hedeflerin menzili tespit edilmiş daha sonra hayati sinyaller hesaplanmıştır. Çoklu sabit hedefler kullanılarak 5 ve 8 metre de bulunan hedefler sırasıyla %0 ve %1.56 hata oranları ile tespit edilmiştir. Bu hedeflerde mevcut olan solunum ve kalp atış hızları her iki hedef için sırasıyla %2.29 hata oranı ile hesaplanmıştır. Elde edilen ön sonuçlar FMCW radarın menzil ve yer değiştirme kaynaklı hayati sinyal varlığının tespitinde yüksek başarıya sahip olduğunu göstermektedir. Gelecekte temaslı ölçümlerle gerçekleştirilen uygulamaların yerini radarların alabileceği öngörülmektedir.