توصيفگر ها :
رادار , كاربردهاي پزشكي , تشخيص علائم حياتي , فركانس هاي تنفس و ضربان قلب , رادار UWB , نسبت درستنمايي تعميم يافته , تخمين ML
چكيده فارسي :
امروزه با پيشرفت فناوري، قلمرو كاربردهاي سيستم هاي رادار توسعه يافته است. يكي از حوزه هايي كه در سال هاي اخير علاقه عمومي براي استفاده از رادارها در آن افزايش يافته، حوزه فعاليت هاي پزشكي است. اين موضوع باعث به وجود آمدن انواع سيستم هاي راداري با ساختارهاي تابشي گوناگون و ويژگي هاي منحصر به فرد براي طيف وسيعي از كاربردهاي پزشكي شده است. بر همين اساس در اين پايان نامه ضمن بررسي تعدادي از كاربردهاي رادارها در حوزه فعاليت هاي پزشكي، انواع رادارهاي مورد استفاده در اين حوزه را نيز به همراه برخي ويژگي هاي آن ها معرفي مي نماييم. خواهيم ديد كه يكي از مهم ترين كاربردهاي پزشكي رادارها، تشخيص علائم حياتي انسان و به دست آوردن فركانس هاي تنفس و ضربان قلب است كه در موارد بسياري از جمله در عمليات امداد و نجات براي پيدا كردن افراد زير آوار يا بهمن و در بيمارستان ها و آزمايشگاه ها براي كنترل وضعيت سلامتي بيماران و انجام معاينات دستگاه تنفس و قلب اهميت دارد. همچنين خواهيم ديد كه در ميان رادارهاي استفاده شده براي كاربردهاي گوناگون پزشكي، رادار پالسي فوق پهن باند با توجه به ويژگي هايي كه دارد، يكي از مهم ترين و بهترين انواع رادارها براي تشخيص علائم حياتي است. بر همين اساس ما در اين پايان نامه تمركز خود را بر روي مسأله تشخيص علائم حياتي و به دست آوردن فركانسهاي تنفس و ضربان قلب با استفاده از رادار پالسي فوق پهن باند معطوف نموده و ضمن بررسي مهم ترين روش هايي كه در مقالات به اين منظور پيشنهاد شده اند، روش جديدي مبتني بر آزمون نسبت درستنمايي تعميم يافته براي تشخيص علائم حياتي ارائه خواهيم نمود. خواهيم ديد كه روش پيشنهادي هم براي به دست آوردن فركانس هاي تنفس و ضربان قلب و هم براي آشكارسازي وجود يا عدم وجود انسان در محيط قابل استفاده است و بنابراين با استفاده از شبيه سازي هايي دقت عملكرد، كارايي و ساير ويژگي هاي روش پيشنهادي را براي هر يك از دو منظور بيان شده با تعدادي از روش هاي مقالات مقايسه خواهيم نمود. نتايج شبيه سازي نشان از برتري روش پيشنهادي نسبت به روش هاي مورد مقايسه داشته و علاوه بر آن، بر خلاف بعضي روش هاي ارائه شده، روش پيشنهادي در شرايطي كه فركانس ضربان قلب ضريبي از فركانس تنفس باشد نيز روشي كارآمد و مناسب است.
چكيده انگليسي :
Today, with the advancement of technology, the applications of radar systems have been developed. Medical application of radar has become one of the interested radar applications in the recent years. This has led to the development of various types of radar systems with different radiation structures and special features for a wide range of medical applications. Accordingly, in this thesis, while explaining a number of applications of radars in the field of medical activities, we also introduce the different types of radars used in this field and some of their features. Some of the most important medical applications of radars are the detection of human vital signs and the acquisition of respiration and heart rate frequencies, which are used in many cases, including in rescue operations to find people under rubble or avalanches, in hospitals to control the health status of patients and in laboratories to perform examinations of the respiratory system and the heart. Among the radars used for medical applications, UWB radar is one of the most important and best types of radars for detecting vital signs due to its characteristics. Accordingly, in this thesis, we will focus on the detection of vital signs and obtaining respiration and heart rate frequencies using UWB radar, and while explaining the most important methods that have been proposed in the articles for this purpose, we will present a new method based on the generalized likelihood ratio test (GLRT) for detection of vital signs. We will see that the proposed method can be used both for obtaining respiration and heart rate frequencies and for detection of living humans in the environment. Therefore, by using simulations, we will compare the performance accuracy, efficiency and other characteristics of the proposed method for each of the two stated purposes with a number of methods in the articles. The simulation results show that the proposed method is superior to the compared methods, and in addition, unlike some of the previous methods, the proposed method is an efficient and appropriate method in the condition that the heartbeat frequency is a harmonic of the respiration frequency.
