걸어 다니는 사람의 생체신호탐지를 위한 움직임 보상기법 연구

Abstract

최근 사물인터넷(internet of things: IoT) 산업의 발전으로 인하여, 레이다 센서를 활용한 실내 재실자의 비접촉식 생체신호탐지 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이때, 대부분의 생체신호탐지 연구들은 폐와 심장에 의한 미세한 움직임만 가지는 정지한 사람의 레이다 수신신호로부터 위상변화를 추출한 후, 이 위상변화에 대한 스펙트럼 분석을 통해 수행되어왔다. 하지만, 사람이 걸어 다닐 경우, 생체신호보다 상대적으로 큰 움직임에 의해 극심한 위상변화가 발생되고, 이는생체신호탐지 성능을 매우 저하시킨다. 따라서, 본 논문에서는 걸어 다니는 사람에 대한 생체신호탐지를 수행하기 위하여, 걸음 움직임을 보상하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 먼저, 걸어 다니는 사람의 레이다 수신신호 모델링을 수행한후, 이를 사용하여 생체신호탐지에 대한 걸음 움직임의 영향을 면밀히 분석한다. 그리고 앞서 분석된 결과들을 바탕으로걸음 움직임을 실시간 보상하기 위한 이동평균필터 및 최빈값 기반의 알고리즘을 새로 제안한다. 상용 IR-UWB (impulse-radio ultra-wideband) 레이다를 활용한 실험을 통해, 제안된 기법으로 걸어 다니는 사람에 대한 실시간 생체신호탐지가 성공적으로 수행될 수 있음을 확인하였다.