The majority of the UWB radars available on the market today are expensive and often closed forfurther development due to proprietary rights. Therefore it is difficult to fully understand and adaptthe functionality of an available UWB system to fit one’s needs. The consulting-firm Addiva purchasedan UWB radar to be used in a safety system. However, the radar had limitations and the functionalityof it was partly unknown. This master thesis was inspired from this issue to examine the possibilitiesof developing a low-cost UWB radar, with main focus on research of human detection. The systemshould be easy to understand and modify, as well as reporting reliable data from the scanning. Theresults indicate that such a system can be developed. However, further development to the UWB radarneeds to be made in order to have a complete system.

Not available / text

published_or_final_version / Electrical Engineering / Master / Master of Philosophy

No description available.

Στην παρούσα διπλωματική ασχοληθήκαμε με την εύρεση του καρδιακού ρυθμού ενός ατόμου με τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας στο κοντινό και στο μέσο υπέρυθρο φάσμα. Χρησιμοποιήσαμε μια σειρά από διόδους εκπομπής στο υπέρυθρο φάσμα και μια βιντεοκάμερα με την οποία πήραμε τα προς εξέταση δεδομένα. Στηριζόμαστε στην ιδιότητας της αιμοσφαιρίνης να απορροφά το υπέρυθρο φως ορισμένου μήκους κύματος. Επεξεργαζόμενοι το οπτικό υλικό που προκύπτει από τις μετρήσεις μας με κατάλληλες μεθόδους μπορούμε να πλησιάσουμε στην εύρεση του καρδιακού ρυθμού, μελετώντας τα βιολογικά σήματα και ευρίσκοντας μεθόδους βελτίωσης τους. / -

Στη διπλωματική αυτή περιγράφεται η κατασκευή ενός σφυγμοξύμετρου, της ιατρικής συσκευής που προσδιορίζει με μη επεμβατικό τρόπο το επίπεδο οξυγόνου στο αίμα καθώς επίσης και το ρυμό των καρδιακών παλμών. Η γνώση του επιπέδου του Οξυγόνου στο αίμα είναι ιδιαίτερα σημαντική σε ασθενείς που βρίσκονται υπό ειδική ιατρική περίθαλψη, καθώς και σε ασθενείς υπό εγχείρηση, αφού η καλή οξυγόνωση είναι ο βασικότερος παράγοντας διαβίωσης. Η κατάσταση που προκαλει από μειωμένη οξυγόνωση ονομάζεται υποξία. Η αρχή λειτουργίας της συσκευής βασίζεται στον εμπειρικό νόμο απορρόφησης του Beer- Lambert και στα χαρακτηριστικά απορρόφησης του ερυθρού και του υπέρυθρου μήκους κύματος φωτός από τη οξυγονωμένη και μη αιμοσφαιρίνη. Κάποιο σημείο του σώματος –στη δική μας εφαρμογή ο δείκτης του χεριού- τοποθετείται σε ειδικό probe, όπου δυο φωτοεκπέμπουσες δίοδοι εκπέμπουν ενναλάξ ερυθρό και υπέρυθρο φως. Στη συνέχεια το μέρος της ακτινοβολίας που δεν απορροφάται από το ανθρώπινο μέλος ανιχνεύεται από δύο φωτοανιχνευτικές διόδους τοποθετημένες στην κάτω πλευρά του δαχτύλου. Το οπτικό σήμα μετατρέπεται από τις διόδους σε ηλεκτρικό. Ακολουθεί ένα αναλογικό κύκλωμα ενίσχυσης, που συμπεριλαμβάνει δύο ενισχυτές και ένα ψηφιακό ποτενσιόμετρο για τη ρύθμιση του κέρδους των ενισχυτών. Το αναλογικό σήμα μετατρέπεται σε ψηφιακό με τη χρήση του ADC12 μετατροπέα που αποτελει περιφερειακό στοιχείο του msp430F169 μικροεπεξεργαστή που χρησιμοποιήσαμε. Ο μικροεπεξεργαστής αυτός επιλέχτηκε για τις ιδιαίτερες δυνατότητες χαμηλής κατανάλωσης που διαθέτει, καθώς επίσης και για την ποικιλία περιφερειακών συσκευών του. Στη συνέχεια με τη βοήθεια του Software που υλοποιήθηκε σε C γλώσσα προγραμματισμού, τα δείγματα που λαμβάνονται από τον ADC12 αφού φιλτραριστούν ώστε να απορριφθεί ο περιβαλλοντικός θόρυβος, διέρχονται από ένα δεύτερο φίλτρο αποκοπής της DC συνιστώσας, η οποία προκύπτει απο την απορρόφηση διαφόρων τμηάτων του δαχτύλου, όπως οι φλέβες, το δέρμα, ο ιστός και το οστό. Έτσι απομένει η AC συνιστώσα που αντιστοιχεί στην αρτηριακή απορρόφηση, η οποία και μας ενδιαφέρει. Τα δείγματα του ΑC πλέον σήματος αποθηκεύονται σε πίνακες για την περαιτέρω μαθηματική τους επεξεργασία ώστε να διεξαχθούν τα αποτελέσματα που αντιστοιχούν στο ρυθμό των παλμων και στο επίπεδο κορεσμού του Οξυγόνου. Επίσης, αξίζει να σημειωθεί ότι γίνεται εκτεταμένη χρήση του Timer A που διαθέτει ο msp430f169 για τον χρονισμό του προγράμματος και τον έλεγχο της διαδοχής των διεργασιών. Αυτό γίνεται ώστε η MCU να παραμένει όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διαστήμα σε LPM3 (κατάσταση αναμονής με κατανάλωση μικρότερη των 2μΑ και χόνο αφύπνισης μικρότερο των 6μs), όταν δε λειτουργεί, ώστε να μειώνεται σημαντικά η κατανάλωση της συσκευής και δεύτερον για να μπορέσουμε να υπολογίσουμε το χρόνο δειγματοληψίας του προγράμματος ανεξαρτητοποιώντας τον από το χρόνο εκτέλεσης του κώδικα. Τέλος, οι απαίτησεις τουπρογράμματος σε μνήμη είναι 3860 bytes για μνήμη κώδικα, 1785 bytes για μνήμη δεδομένων και 556 bytes για μνήμη σταθερών. Ακόμα οι απάτησης ισχύος ειναι εξαιρετικά χαμηλές αφού η συσκευή λειτουργεί με μπαταρία των 6V. / Pulseoximetry is the proceedure through which are defined the level of the oxygen saturation and the heart beat ratio.In this paper we examine the theoratical basis on which the device has been developed,we present the basic characteristics of the msp43of169 microproccessor which has been used and we describe the hardware and the software of the developement.Finally we conclude presenting the results and the graphic of the device.

No description available.

Ultra-wideband (UWB) is a revolutionary radio communication system that utilizes a large portion of the frequency spectrum while maintaining low power levels and high data rates. UWB systems can be used both indoors and outdoors within the power-level masks regulated by the Federal Communications Commission, thus making the technology very versatile. One of the main advantages of UWB is its robustness to multi-path diversity. The technology has attracted the interests of research and industry alike, owing to the possibility of implementing low-power, low-complexity, and low-cost devices. A widely recognized method of transmitting UWB signals is the use of Impulse Radio technology to transmit information. Impulse Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) uses repetitive pulses of very short duration, low duty cycle, and low power levels within FCC regulations. One implementation of IR-UWB pulses in non-coherent transmission is the use of Differential Code-Shifted Reference (DCSR) pulses. In this technique, one of the main challenges at the receiver is pulse-level synchronization that times the received pulses at the right moments for accurate pulse detection. This thesis will introduce two design proposals in attempt to achieve the pulse synchronization. The first proposal is based on a fast-switch-controlled integrator circuit, while the second focuses on the use of an active low pass filter and phase-locked loop circuits to achieve proper clock timing. Both proposals will be presented, together with schematics, computer-aided simulations, and lab tests results.

No description available.

No description available.