使用UWB脈沖雷達(dá)

　　為了尋找解決這些問(wèn)題的解決方案，Novelda認(rèn)為，使用雷達(dá)原理的電磁感測(cè)器應(yīng)該能夠滿(mǎn)足所有的技術(shù)要求，其它方面的問(wèn)題也都可以迎刃而解。前面提到CW雷達(dá)在測(cè)量絕對(duì)距離的局限性，在使用UWB脈沖雷達(dá)技術(shù)時(shí)就不存在了，因?yàn)閁WB可以產(chǎn)生和取樣訊號(hào)脈沖，實(shí)現(xiàn)由發(fā)送和接收脈沖之間的時(shí)間差所決定的高準(zhǔn)確度距離測(cè)量。

　　此外，透過(guò)使用本質(zhì)上是一種擴(kuò)展頻譜途徑且采用數(shù)位訊號(hào)處理（DSP）恢復(fù)返回的訊號(hào)，UWB雷達(dá)可以作業(yè)于比傳統(tǒng)雷達(dá)更低得多的功率電平。如此一來(lái)即可克服潛在消費(fèi)者不想在床邊放置大功率雷達(dá)設(shè)備的顧慮——這種技術(shù)的功率電平還不到藍(lán)牙耳機(jī)功率的千分之一。UWB的擴(kuò)頻特性還意味著它能與其它射頻（RF）系統(tǒng)共存，而不會(huì)造成干擾或受到干擾。舉例來(lái)說(shuō)，CW Doppler雷達(dá)作業(yè)于較高的功率電平，因而會(huì)干擾Wi-Fi和無(wú)線電訊號(hào)。相反地，雖然UWB雷達(dá)雖然作業(yè)于較低的功率電平，但DSP技術(shù)能可靠地從雜訊中擷取訊號(hào)，這方面與ADSL透過(guò)普通電話(huà)線上實(shí)現(xiàn)寬頻網(wǎng)際網(wǎng)路連接非常類(lèi)似。

　　雷達(dá)被認(rèn)為是一種復(fù)雜且昂貴的技術(shù)，一般運(yùn)用于高階市場(chǎng)。當(dāng)然，這在過(guò)去是成立的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)系統(tǒng)是分離式元件搭建的，使用的是高成本的陶瓷基板。然而，在目前的大多數(shù)市場(chǎng)（特別是消費(fèi)市場(chǎng)）中，IC技術(shù)的廣泛普及已經(jīng)使得產(chǎn)品能夠大量生產(chǎn)，價(jià)格也已經(jīng)普遍被大眾接受。當(dāng)今的高整合度已能用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)晶片（SoC）解決方案，使得系統(tǒng)在尺寸和功耗方面也獲益匪淺（圖3）。

　　圖3：Novelda的超寬頻脈沖雷達(dá)晶片整合完整的收發(fā)器電路以及所有必要的時(shí)序與訊號(hào)處理單元

　　因此，最后……

　　無(wú)論如何，大多數(shù)人越來(lái)越關(guān)心保健、健身和健康，從今天市場(chǎng)上無(wú)處不在的電子產(chǎn)品可見(jiàn)一斑。許多健身追蹤器和類(lèi)似的裝置可以測(cè)量活動(dòng)量，例如距離、速度和步數(shù)，但用來(lái)測(cè)量身體反應(yīng)的能力通常僅限于心率。呼吸率以及呼吸方式是更有用的性能指標(biāo)，但正如我們看到的那樣，其測(cè)量條件更加復(fù)雜，也更具侵入性。

　　在調(diào)查研究可取代以往只限于醫(yī)療應(yīng)用的呼吸監(jiān)測(cè)技術(shù)中，Novelda發(fā)現(xiàn)UWB脈沖雷達(dá)可以同時(shí)克服技術(shù)上和易用性上的挑戰(zhàn)，提供測(cè)量和分析呼吸率和呼吸方式的解決方案，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)需與身體接觸，也不會(huì)被衣服或床被等物體所阻礙。事實(shí)上，這種感測(cè)技術(shù)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)緊密型的呼吸監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，如Novelda的XeThru感測(cè)器模組（圖4）。

　　圖4：超寬頻脈沖雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)具有檢測(cè)能力的緊密型設(shè)計(jì)，在單一PCB上整合了天線、訊號(hào)處理IC以及控制介面等各種元件

　　（參考原文：Tackling respiration monitoring with non-contact sensor technology，by Kjetil Meisal）