TEMATICA DI RICERCA
Sensori UWB per il
Monitoraggio a Distanza di
Attività Fisiologiche
Prof. Stefano Pisa
Dipartimento di Ingegneria Elettronica
Università “La Sapienza” di Roma
Applicazioni
Pazienti in terapia intensiva
Pazienti con contaminazioni chimiche o nucleari
Persone sepolte sotto macerie
Monitoraggio fetale
Micropower Impulse Radar (MIR)
range gating
Radar in Banda Base
Transmitter Antenna
CLOCK
DELAY
Ch1
GEN
SAMPLING
CONTROL
16 Bit
Data
Output
Receiver Antenna
ADC
HOLD
SAMPLING
HEAD
A
Campionamento in tempo reale (flash converter)
Campionamento asincrono (sequenziale o casuale)
Radar AM
Transmitter
(Tx)
Pulse modulator
f1
f1
T-R
switch
Frequency
synthesizer
f1
f1
RF
Amplifer ( Rx )
Mixer
Filtro P.Basso
Data
processing
Display
Signal
processing
A/D
converter
Asymptotic modelling of indoor environment by
ABT
Walls are modelled as
layered dielectric
slabs
Fireproof door
Door frame
Cabinet
Ceil lamp
Notice board
Window frame
r  7
& PEC
  0.02 S m
thickness  0.3  70 cm
Università dell’Aquila
LOS propagation
ABT vs. Measurements
Response to a Gaussian modulated pulse
Distance between TX and RX: 1m
Envelope of received signal
BW = 2GHz  12GHz
Radio UWB
EVK P200 pulser output voltage(1 ns/div.)
WaveMaster 8000A Oscilloscope
sampling speeds-to 20 GS/s on 4 channels
Università dell’Aquila
SET-UP Sperimentale: Sistema Indiretto
Network Analyzer E8363B
Agilent Technologies
ostacolo
riflettente
GPIB standard
IEEE-488 con
LabVIEW
Generatore di
impulso Vi(t)
FFT
Vr(t)
IFFT
Funzione di
trasferimento
S11(ω)
Università di Roma “La Sapienza”, DIE
Obiettivi 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 Interessate
GRUPPO
INTERESSATO
REFERENTE
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)]
Definizioni
B  fH  fL 
10 dB
BF 
fL
2fH  fL 
fH  fL 
fH
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.