通訊與感測融合技術
本實驗室創新研發通訊與感測融合(JCAS)技術，運用誤差向量振幅(EVM)演算法，在不影響原有通訊功能下直接從商用無線通訊裝置萃取人體生理資訊。此技術能穿透15公分厚鋼筋混凝土牆，準確偵測4公尺外人體心跳，準確率達92.3%，偵測距離為同類技術的五倍以上。
92.3%
心跳偵測準確率
穿牆偵測精準度
5X
偵測距離提升
超越現有技術
15cm
穿牆能力
鋼筋混凝土牆
技術突破
- 可運用任意之商用無線通裝置進行偵測
- 完全不影響通訊功能
- 無需額外參考訊號
- 穿牆偵測能力卓越
研究成果
- IEEE TMTT期刊論文發表
- 中華民國專利核准
- 2021台灣創新技術博覽會銀牌
- 最大偵測距離達6.3公尺
核心技術：誤差向量振幅(EVM)演算法能搭配任意之無線通訊裝置達成遠距離穿牆生理訊號偵測。
鎖頻迴路雷達技術
為克服傳統生理雷達訊號雜訊比不佳、偵測距離短及盲點問題，本實驗室創新開發鎖頻迴路(FLL)雷達技術。此技術巧妙運用雷達訊號折返傳播延遲特性，將基頻訊號迴授至振盪器形成鎖頻迴路，使雷達系統之訊號雜訊比隨偵測距離增加而提升，鎖頻迴路雷達甚至能追蹤移動中人體生理資訊。
最長偵測距離
可達8公尺，為同類技術之冠
動態追蹤能力
成功追蹤行走7公尺人體生理訊號
心率準確度
動態偵測準確率達90%
精簡架構
僅需少數微波元件即可運作
技術優勢比較
本實驗室的鎖頻迴路雷達技術相較於傳統連續波雷達具有四大關鍵優勢：
- 訊號雜訊比增益：隨迴路頻寬、振盪器調變增益及偵測距離同步提升
- 相位追蹤：能夠精準追蹤行進間人體之生理訊號
- 架構精簡：僅需少數微波元件，降低系統複雜度與成本
- 偵測距離：在低發射功率條件下達成8公尺最遠偵測距離
研究成果：此技術相關研究成果已發表三篇IEEE期刊論文(IEEE TMTT與IEEE Sensors Journal)，並取得美國及中華民國專利
低雜訊毫米波雷達技術
本實驗室開發的低雜訊毫米波都普勒生理雷達系統，整合兩項創新技術：
- 注入鎖頻迴路低雜訊毫米波頻率合成器技術能有效抑制雷達系統相位雜訊
- 正交解調後萃取待測物之振幅與相位資訊，再透過互相關演算(CCF)大幅降低基頻訊號雜訊
實驗證實這兩項低雜訊技術能顯著提升毫米波生理雷達的量測準確度與穩定性。
注入鎖頻迴路
IFLL技術有效抑制毫米波訊號相位雜訊
正交解調處理
轉換為振幅與相位資訊進行分析
互相關演算
CCF演算法萃取精確生理資訊
量測準確度提升
統計分析顯示，運用低雜訊技術後心率之量測誤差分布更為窄小集中，證實此技術確實能提升毫米波生理雷達的偵測準確度。誤差分布從寬廣散亂的型態轉變為緊密集中，顯著改善量測一致性與可靠度。
85%
誤差改善率
量測穩定度提升
95%
訊號準確率
相位雜訊抑制效果
原始毫米波雷達量測心跳之誤差分布寬廣散亂
低雜訊毫米波雷達量測心跳之心跳量測誤差分布緊密集中
IEEE Sensors Journal論文
低雜訊毫米波雷達技術研究成果發表於國際頂級期刊
美國以及中華民國專利
創新技術獲得智慧財產權保護，具備產業應用價值
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微波電路與系統實驗室致力於微波毫米波通訊、無線感測與雷達技術的前瞻研究，擁有完整的研發環境與國際級研究成果。我們歡迎對雷達系統、生醫感測、微波及毫米波電路有熱情的研究生加入，一同突破技術界限，開創無線感測的嶄新應用領域。