Integració de radar Doppler per detecció de senyals vitals aplicant

Integració de radar Doppler per detecció de
senyals vitals aplicant diversitat
AUTORA: Natàlia Pentinat Ruiz
DIRECTOR: David Girbau Sala
natalia.pentinat@estudiants.urv.cat
Resum: Aquest projecte sorgeix de la necessitat de monitoritzar els senyals vitals,
particularment la respiració, de forma remota i sense contacte directe amb el subjecte,
ja sigui simplement per monitoritzar o per ajudar a detectar i/o tractar de forma
primerenca enfermetats cardiopulmonars. S’ha estudiat, dissenyat i desenvolupat de
forma teòrica un sistema que permeti la recepció de la informació cardiopulmonar
amb garanties utilitzant un radar Doppler d’ona contínua amb diversitat de fase. A
continuació s’ha fabricat i muntat el sistema del radar centrat a una freqüència de 2,4
GHz; aquest muntatge s’ha basat en la integració i optimització de circuits provinents
d’altres treballs anteriors, així com el disseny d’algunes parts noves. Per altra banda
s’ha integrat tot el radar dins d’una caixa per tal de millorar-ne el disseny. Amb el
propòsit de poder utilitzar el radar de forma totalment remota, s’ha realitzat la
comunicació amb ell mitjançant una xarxa de sensors Zigbee, que permet adquirir el
senyal de respiració i controlar el radar a distància. També s’ha realitzat tota la part de
control del radar i rutines de mesura corresponents amb Matlab, així com adaptar les
rutines de control del mòdul Zigbee a aquesta aplicació per tal de connectar el radar al
PC. Finalment s’ha creat una interfície gràfica per tal de facilitar a l’usuari final les
mesures a realitzar.
Titulació: Enginyeria Tècnica en Telecomunicacions, Especialitat en Telemàtica
Data Presentació: Juny de 2010.
Integración de radar Doppler por detección
de señales vitales aplicando diversidad
AUTORA: Natàlia Pentinat Ruiz
DIRECTOR: David Girbau Sala.
natalia.pentinat@estudiants.urv.cat
Resumen: Este proyecto surge de la necesidad de monitorizar las señales vitales,
particularmente la respiración, de forma remota y sin contacto directo con el sujeto,
ya sea simplemente para monitorizar o para ayudar a detectar y/o tratar de forma
temprana enfermedades cardiovasculares. Se ha estudiado, diseñado y desarrollado de
forma teórica un sistema que permita la recepción de la información cardiopulmonar
con garantías utilizando un radar Doppler de onda continua con diversidad de fase. A
continuación se ha fabricado y montado el sistema del radar centrado a una frecuencia
de 2,4 GHz, este montaje se ha basado en la integración y optimización de circuitos
que provienen de otros trabajos anteriores, así como el diseño de algunas partes
nuevas. Por otra parte se ha integrado todo el radar dentro de una caja para mejorar el
diseño. Con el propósito de poder utilizar el radar de forma totalmente remota, se ha
realizado la comunicación con él mediante una red de sensores Zigbee, que permite
adquirir la señal de respiración y controlar el radar a distancia. También se ha
realizado toda la parte de control del radar y rutinas de medida correspondientes con
Matlab, así como adaptar las rutinas de control del módulo Zigbee a esta aplicación
para conectar el radar en el PC. Finalmente se ha creado una interfaz gráfica para
facilitar al usuario final las medidas a realizar.
Titulación: Ingeniería Técnica en Telecomunicaciones, Especialidad en
Telemática
Fecha Presentación: Junio del 2010.
Integration of Doppler radar sensing of
vitals signs by using diversity
AUTHOR: Natàlia Pentinat Ruiz
DIRECTOR: David Girbau Sala.
natalia.pentinat@estudiants.urv.cat
Abstract: This project emerges of the need to monitor vital signs, particularly
breathing, remotely and without direct contact with the person, either to simply
monitor or to help to detect and/or to treat cardiovascular diseases at early stages. It
has theoretically studied, designed and developed a system that allows for reception
of the cardiopulmonary information using a continuous wave Doppler radar with
phase diversity. In addition, it has been manufactured and mounted the radar system
centered at a frequency of 2.4 GHz, which has been based on the integration and
optimization of circuits from other previous works, as well as the design of other new
parts. On the other hand, the radar has been integrated inside a box to improve its
design. In order to use the radar in a totally remote way, a communication between
the control PC and the radar by means of a Zigbee sensors network has been done,
which allows to acquire the breathing signal and to control the radar remotely. In
addition, the radar control and measurement routines with Matlab have been
developed, as well as the control routines of the Zigbee module for this application to
connect the radar to the computer. Finally, a graphical interface has been created to
facilitate to the final user to perform measurements.
Study Program: Technical Telecommunications Engineering in Telematics
Defense Date: June 2010.