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    보행 분석의 정확도 향상을 위한 FMCW 레이더의 Doppler envelope 추출 기법 연구

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    https://www.riss.kr/link?id=T16907216

    • 저자
    • 발행사항

      서울 : 숭실대학교 대학원, 2023

    • 학위논문사항

      학위논문(석사) -- 숭실대학교 대학원 , 지능형반도체학과(일원) , 2024. 2

    • 발행연도

      2023

    • 작성언어

      한국어

    • 발행국(도시)

      서울

    • 기타서명

      Study on Doppler envelope extraction of FMCW Radar for improved gait analysis

    • 형태사항

      20 p. : 삽화, 도표 ; 26 cm

    • 일반주기명

      숭실대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
      지도교수: 신현출
      참고문헌 수록

    • UCI식별코드

      I804:11044-200000722759

    • 소장기관
      • 숭실대학교 도서관 소장기관정보
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    국문 초록 (Abstract) kakao i 다국어 번역

    보행은 일상생활의 동작 중 많은 부분을 차지하는 만큼 질병이나 노화와도 연관이 깊다. 본 논문은 일상적인 보행 분석을 위해서 FMCW 레이더를 사용할 때 가장 중요한 Doppler envelope 추출 기법을 제안한다. 기존의 Doppler envelope 추출 기법은 Doppler power의 PDF를 이용해 percentile을 선택하는 방식으로, Spine, Leg, Foot 세 부위에 대한 Doppler envelope를 추출하기 위해서 퍼센트 별로 도출되는 여러 개의 envelope 중에서 직접 선택해야 한다는 문제점을 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해서 각 신체 부위에 대응되는 Doppler power가 존재한다는 점을 이용하여 Spine, Leg, Foot에 대한 Doppler envelope를 추출하는 기법을 제안한다. 정상적인 보행을 실험하여 기법을 적용하였고, 모션캡처 센서를 ground truth로 하였다. 추출된 Doppler envelope로 보행 속도, 보폭과 같은 보행 매개변수를 계산하였다. ground truth를 통해 정확도를 검증하였다.
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    보행은 일상생활의 동작 중 많은 부분을 차지하는 만큼 질병이나 노화와도 연관이 깊다. 본 논문은 일상적인 보행 분석을 위해서 FMCW 레이더를 사용할 때 가장 중요한 Doppler envelope 추출 기법...

    보행은 일상생활의 동작 중 많은 부분을 차지하는 만큼 질병이나 노화와도 연관이 깊다. 본 논문은 일상적인 보행 분석을 위해서 FMCW 레이더를 사용할 때 가장 중요한 Doppler envelope 추출 기법을 제안한다. 기존의 Doppler envelope 추출 기법은 Doppler power의 PDF를 이용해 percentile을 선택하는 방식으로, Spine, Leg, Foot 세 부위에 대한 Doppler envelope를 추출하기 위해서 퍼센트 별로 도출되는 여러 개의 envelope 중에서 직접 선택해야 한다는 문제점을 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해서 각 신체 부위에 대응되는 Doppler power가 존재한다는 점을 이용하여 Spine, Leg, Foot에 대한 Doppler envelope를 추출하는 기법을 제안한다. 정상적인 보행을 실험하여 기법을 적용하였고, 모션캡처 센서를 ground truth로 하였다. 추출된 Doppler envelope로 보행 속도, 보폭과 같은 보행 매개변수를 계산하였다. ground truth를 통해 정확도를 검증하였다.

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    다국어 초록 (Multilingual Abstract) kakao i 다국어 번역

    Walking is deeply related to disease and aging as it occupies a large part of daily movement. This paper proposes the most important Doppler envelope extraction technique when using FMCW radar for daily walking analysis. The existing Doppler envelope extraction technique uses the PDF of Doppler power to select the percentile, and in order to extract the Doppler envelope for the three areas of Spine, Leg, and Foot, it had a problem that it had to be selected directly from among several envelopes derived for each percent. To solve this problem, we propose a technique of extracting Doppler envelope for Spine, Leg, and Foot by using the fact that there is Doppler power corresponding to each body part. Normal walking was experimented and applied, and the motion capture sensor was set as ground truth. Walking parameters such as walking speed, stride were calculated with the extracted Doppler envelope. Accuracy was verified through ground truth.
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    Walking is deeply related to disease and aging as it occupies a large part of daily movement. This paper proposes the most important Doppler envelope extraction technique when using FMCW radar for daily walking analysis. The existing Doppler envelope ...

    Walking is deeply related to disease and aging as it occupies a large part of daily movement. This paper proposes the most important Doppler envelope extraction technique when using FMCW radar for daily walking analysis. The existing Doppler envelope extraction technique uses the PDF of Doppler power to select the percentile, and in order to extract the Doppler envelope for the three areas of Spine, Leg, and Foot, it had a problem that it had to be selected directly from among several envelopes derived for each percent. To solve this problem, we propose a technique of extracting Doppler envelope for Spine, Leg, and Foot by using the fact that there is Doppler power corresponding to each body part. Normal walking was experimented and applied, and the motion capture sensor was set as ground truth. Walking parameters such as walking speed, stride were calculated with the extracted Doppler envelope. Accuracy was verified through ground truth.

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    목차 (Table of Contents)

    • 국문초록 ⅳ
    • 영문초록 ⅴ
    • 제 1 장 서론 1
    • 1.1 연구 배경 및 목적 1
    • 제 2 장 FMCW 레이더 2
    • 국문초록 ⅳ
    • 영문초록 ⅴ
    • 제 1 장 서론 1
    • 1.1 연구 배경 및 목적 1
    • 제 2 장 FMCW 레이더 2
    • 2.1 FMCW 레이더 신호처리 2
    • 제 3 장 Doppler envelope 추출 기법 제안 5
    • 3.1 기존 Doppler envelope 추출 기법 및 문제점 5
    • 3.2 제안하는 Doppler envelope 추출 기법 7
    • 3.2.1 등고선 별 M(t) 생성 7
    • 3.2.2 Spine, Leg, Foot Doppler 추출 10
    • 제 4 장 실험 및 결과 12
    • 4.1 실험 12
    • 4.2 결과 14
    • 4.2.1 Doppler envelope 비교 14
    • 4.2.2 Gait parameter 비교 16
    • 제 5 장 결론 18
    • 참고문헌 19
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