Implementación de RADAR de 120 GHz para la detección del ritmo cardiaco en personas

Abstract

Durante este proyecto se ha trabajado como parte del Team Chiron, propuesta de la Universidad Carnegie Mellon para el DARPA Triage Challenge (DTC). El DTC consiste en una serie de desafíos organizados por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa de los Estados Unidos de América. Su objetivo es la innovación tecnológica para situaciones de emergencia sanitarias y consiste en el desarrollo de sistemas que puedan evaluar y priorizar a los pacientes en función de la gravedad de sus lesiones o condiciones médicas en escenarios militares. La propuesta del Team Chiron consiste en una serie de sensores IoT montados sobre un robot cuadrúpedo, los cuales deben de ser capaces de realizar diagnósticos rápidos y eficientes, así como medir la temperatura corporal y el ritmo cardiaco y respiratorio de todos los sujetos en el campo de acción del robot. A lo largo de este proyecto se ha trabajado, de manera única y exclusiva en uno de estos sensores. Concretamente, un radar de 120GHz para la detección de distancia, fase y velocidad. Estas medidas serán luego analizadas para la extracción del ritmo cardiaco y respiratorio en personas, objetivo que no forma parte de este proyecto y que será realizado por un equipo independiente pero que juega un papel fundamental en la implementación del radar, limitando los parámetros de procesamiento y configuración.

Throughout the course of this project, I have worked as part of Team Chiron, Carnegie Mellon’s DARPA Triage Challenge (DTC) team. The DARPA Triage Challenge consists of a series of qualification and competition phases, organized by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) of the United States Department of Defense. The DTC is responsible for the development of emerging technologies for use by the military, seeking technological innovations for emergency sanitary conditions, helping to make fast diagnostics and performing triage over a variety of patients. Team Chiron's proposal consists of a series of IoT sensors mounted on a quadruped robot designed to provide medical support. These sensors must be in constant communication with each other, with the robot’s CPU and with the base station, providing critical information about the person’s well-being and possible injuries, such as body temperature, heart and breathing rate or diagnostics made by Artificial Intelligence algorithms. This project consists of one of these sensors, the 120GHz Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar for distance, phase and velocity detection for subsequent analysis and extraction of heart rate. This subsequent analysis is not part of the project objectives and will be conducted by an independent team, but it is a crucial aspect as it limits the radar's processing and configuration parameters.