Sensori UWB per il Sensori UWB per il Monitoraggio a Distanza Monitoraggio a Distanza di Attività Fisiologichedi Attività Fisiologiche

Prof. Stefano Pisa

Dipartimento di Ingegneria ElettronicaUniversità “La Sapienza” di Roma

TEMATICA DI RICERCA

ApplicazioniApplicazioni

Pazienti in terapia intensiva

Pazienti con contaminazioni chimiche o nucleari

Persone sepolte sotto macerie

Monitoraggio fetale

Micropower Impulse Radar Micropower Impulse Radar (MIR)(MIR)

range gating

Radar in Banda BaseRadar in Banda Base

CLOCK DELAY GEN

SAMPLING CONTROL

SAMPLING HEAD

HOLDADC

Ch1

Transmitter Antenna

Receiver Antenna

A

16 Bit Data Output

Campionamento in tempo reale (flash converter)

Campionamento asincrono (sequenziale o casuale)

Radar AM

Pulse modulator

Frequencysynthesizer

T-Rswitch

RFAmplifer ( Rx )

Dataprocessing

f1

f1

Display

f1

f1

MixerFiltro P.Basso

Transmitter(Tx)

A/D converter

Signalprocessing

Asymptotic modelling of indoor environment by ABT

Door frame

Ceil lamp

Window frame

Cabinet

Notice board

Fireproof door Walls are modelled as layered dielectric slabs

cmthickness

mSr

703.0

02.0

7

& PEC

Università dell’Aquila

Distance between TX and RX: 1m

LOS propagation ABT vs. Measurements

Response to a Gaussian modulated pulse

Envelope of received signal

BW = 2GHz 12GHz

EVK P200 pulser output voltage(1 ns/div.)

Radio UWB

Università dell’Aquila

sampling speeds-to 20 GS/s on 4 channels

WaveMaster 8000A Oscilloscope

SET-UP Sperimentale: Sistema IndirettoSET-UP Sperimentale: Sistema Indiretto

GPIB standard IEEE-488 con

LabVIEW

ostacolo riflettente

Network Analyzer E8363B Agilent Technologies

Generatore di impulso Vi(t)

Funzione di trasferimento

S11(ω)

FFT

IFFT

Vr(t)

Università di Roma “La Sapienza”, DIE

Obiettivi del ProgettoObiettivi del Progetto• Realizzare e testare un sensore UWB

• Studiare nuovi tipi di generatori di impulso (ad esempio quelli basati su diodi a recupero veloce o su linee di trasmissione non lineari)

• Progettare antenne a larga banda facilmente interfacciabili con l’uscita della sorgente (antenne a farfalla o a monopolo caricato resistivamente o horn direttivi)

• Studiare le risposte attese da sistemi in movimento (torace e cuore) utilizzando un codice FDTD adatto a trattare mezzi dispersivi in frequenza

• Mettere a punto modelli accurati del comportamento dell’ambiente in risposta ad impulsi UWB

• Valutare la compatibilità elettromagnetica con gli altri sistemi presenti nell’ambiente ospedaliero

Sedi InteressateSedi InteressateGRUPPO

INTERESSATOREFERENTE

Università di Roma

“La Sapienza”, DIE

Prof. Paolo Bernardi

Prof. Stefano Pisa

Università dell’ Aquila, Prof. Piero Tognolatti

Prof. Piero Tognolatti

Università Politecnica delle Marche,

Prof. Roberto De Leo

Prof. Roberto De Leo

Università di Roma

“La Sapienza”, INFOCOM

Prof. Gabriella Di Benedetto

Prof. Gabriella Di Benedetto

[PULSERS body area networks (BAN)]

DefinizioniDefinizioni

10 dB

fL fH

LH

LHF ff

ff2B

LH ffB

FCC (Federal Communications Commission)

“Un Ultra Wide Band radar è qualsiasi radar la cui Banda Frazionale (BF) sia superiore al 20%, rispetto alla frequenza centrale”.

In alternativa il termine ultra wide band si riferisce ad un segnale che abbia una banda (B) maggiore di 500 MHz.