Melika Hozhabri försvarar sin licentiatuppsats i elektronik

Disputationer och licentiatseminarier

Datum: 2019-10-11
Tid: 09.30
Plats: sal R2-208, MDH Västerås

Melika Hozhabri vid akademin för innovation, design och teknik (IDT), försvarar sin licentiatuppsats i elektronik den 11 oktober klockan 09.30 i sal R2-208, MDH Västerås.

Titel: “Human Detection and Tracking with UWB radar”.  

Serienummer: 280.

Oppontent är docent Robin Augustin, Uppsala universitet.

Betygsnämnden utgörs av docent Robin Augustine, Uppsala universitet, docent Alessandro Papadopoulos, MDH och docent Andreas Fhager, Chalmers.

Reserv är universitetslektor Radu Dobrin, MDH.

Sammanfattning:

I takt med att robotar och automatiska maskiner i ökande grad ersätter manuella arbetsuppgifter, ökar behovet av skydd för människor som arbetar tillsammans med dessa maskiner. Teknologier såsom kameror, infraröda och seismiska sensorer samt radarsystem används för närvarodetektering och lokalisering av människor. Bland olika radarsensorer har Ultra Wide Band (UWB) radarn visat några fördelar, såsom att ge avstånd till objektet med god precision och hög prestanda även i ogynnsamma väder- och ljushållanden. Till skillnad från traditionella radarsystem som använder en specifik frekvens och hög uteffekt, använder UWB Radar ett brett frekvensband (> 500 MHz) och låg uteffekt för att mäta avstånd till objekt.

Syftet med den här avhandlingen är att använda UWB-radarsystem för att skydda människor som vistas i närhet av farliga maskiner i miljöer som gruvor, där förhållanden som smuts, dimma och brist på ljus gör att andra tekniker såsom kameror får en minskad funktionalitet. Experimentella mätningar görs för att validera hårdvaran och för att undersöka dess begränsningar.

Jämförelse mellan två dominerande UWB-radarteknologier: Impuls och M-sekvens UWB-radar för statisk detektering av människa utförs. Resultaten visar att M-sekvensen UWB-radar är bättre lämpad för att detektera scenariot med statiska mänskliga mål på större avstånd. Den bättre prestanda kräver en högre strömförbrukning. Mätningar av mänsklig gång i olika miljöer görs för att mäta och jämföra bakgrundsbrus och radarreflektion av människokroppen. En mänsklig modell utvecklas och materialval och form diskuteras. Reflektionen från modellen analyseras och jämförs med reflektionen från en mänsklig bål. Vidare diskuteras valet av frekvens för särskiljning av människor.

Signalbehandlingsalgoritmer och filter utvecklas för att spåra människans närvaro, position och rörelser. Dessa algoritmer innehåller förbehandling av signalen såsom att ta bort bakgrund, detektering och positioneringstekniker.