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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-19 09:55 2ビーム位相差分法を用いた心拍推定におけるアレーウエイト生成法 ○中山 亮・澤田直季・本間尚樹・村田健太郎（岩手大）  AP2024-211 |
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| 抄録 | （和） | レーダによる非接触心拍検出における体動除去を目的として，位相差分法が提案されている．従来の方式では，事前に測定した心拍及び体動の発生位置に基づき，BF (Beamforming) ウエイトを決定する必要がある． そこで本稿では，BFウエイトを受信信号から自動的に生成する方法を提案する．提案法では，まず受信信号から心拍及び体動に相当する周波数成分を抽出し，各成分から相関行列を算出する．次に，心拍成分を含む相関行列の第1固有ベクトルを算出することで，心拍成分へのビームを形成する第1ウエイトを生成する．続いて，レイリー商に基づき，体動成分に対応する受信電力と，心拍成分に対応する受信電力の比を最大にするウエイトを算出することで，心拍成分へのヌル形成により体動成分のみを観測する第2ウエイトを生成する．最後に，各ウエイトを用いてBFした後，各受信信号の位相成分の差分を取得することにより体動成分の除去を行う． 数値解析の結果，提案法により所望のウエイトが生成可能であることを確認した．提案法の心拍推定精度は中央値で0.59 bpmであることが明らかになった． |
| （英） | The two-beam phase-differential technique has been proposed to eliminate body motion in non-contact heart rate detection using radar.However, this technique requires prior measurement of the positions where the heartbeat and body motion occur in order to determine BF (Beamforming) weights.This paper proposes a method to automatically generate BF weights from the received signal. First, the proposed method extracts the frequency components corresponding to heartbeat and body motion from the received signal and calculates the correlation matrices from each component.Then, the first eigenvector of the correlation matrices calculated from the heartbeat components is used to generate weight #1 which forms the beam to the heartbeat components.Next, the weight that maximizes the ratio of the received power of the body motion component to that of the heartbeat component is calculated based on the Rayleigh quotient to generate weight #2 which forms a null to the heartbeat components and acquires the body motion components.Finally, the body motion components are eliminated by taking the difference between the phases in two signals that are observed through two-beam weights. Simulation results showed that the proposed method can generate the desired weights. It also showed that the median heart rate error estimated by the proposed method was 0.59 bpm. |
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| キーワード | （和） | 心拍推定 / 体動除去 / ビームフォーミングウエイト / レイリー商 / / / / |
| （英） | heart rate estimation / body motion elimination / beamforming weight / Rayleigh quotient / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 443, AP2024-211, pp. 27-32, 2025年3月. | |
| 資料番号 | AP2024-211 | |
| 発行日 | 2025-03-11 (AP) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | AP2024-211 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP |
| 開催期間 | 2025-03-18 - 2025-03-19 |
| 開催地（和） | 秋田アトリオン |
| 開催地（英） | ATORION AKITA |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | Antennas and Propagation |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | AP |
| 会議コード | 2025-03-AP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 2ビーム位相差分法を用いた心拍推定におけるアレーウエイト生成法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Array Weight Determination for Heart Rate Detection Using Two-Beam Phase-Differential Technique |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 心拍推定 / heart rate estimation |
| キーワード(2)（和/英） | 体動除去 / body motion elimination |
| キーワード(3)（和/英） | ビームフォーミングウエイト / beamforming weight |
| キーワード(4)（和/英） | レイリー商 / Rayleigh quotient |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中山 亮 / Ryo Nakayama / ナカヤマ リョウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 岩手大学 (略称： 岩手大) Iwate University (略称： Iwate Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 澤田 直季 / Naoki Sawada / サワダ ナオキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 岩手大学 (略称： 岩手大) Iwate University (略称： Iwate Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本間 尚樹 / Naoki Honma / ホンマ ナオキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 岩手大学 (略称： 岩手大) Iwate University (略称： Iwate Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 村田 健太郎 / Kentaro Murata / ムラタ ケンタロウ |
| 第4著者 所属（和/英） | 岩手大学 (略称： 岩手大) Iwate University (略称： Iwate Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-19 09:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | AP |
| 資料番号 | AP2024-211 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.443 |
| ページ範囲 | pp.27-32 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-03-11 (AP) |
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