인체 신호측정 모듈 및 SoC 구현에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 인체의 미약한 신호들을 검출하여 정확하게 복원한 뒤， 사용자에게 다양한 방법으
로 알려주는 인체신호 측정 모율 구현에 대하여 기술한다. 본 연구에서 구현한 모듈은 적색광을 이용하여
인체의 맥파를 측정하는 광전용 적맥파 방식의 센서부와 온도 센서를 이용한 체온 측정부， SoC 설계 기
법으로 구현된 컨트롤러로 구성된다. 인체 신호 중 맥파는 0.1 Hz - 10Hz 주파수 영역신호를 검출하여 증
폭한 뒤 상용 노이즈를 제거하여 신호를 복원하며， 온도는 서미스터 온도센서를 사용하여 검출한 뒤， 내부
연산을 통해 정확한 값으로 변환한다. 또한， 이 모듈에 대한 SoC구현의 노력으로서， 시스템 컨트롤러를
대체할 수 있도록 VHDL 기반의 마이크로프로세서를 구현하였다. 구현된 프로세서는 10MHz로 동작하며，
FPGA 칩인 Spartan 3XC3S1000 안에서 매크로 블록으로 구성된 메모리들과 함께 검증되었다

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 인체 신호 측정 모률 개요 2
• 2.1 맥박 측정 및 제어 방법 2
• 2.2 체온 측정 및 제어 방법 2
• Ⅲ. 본 논문의 연구 및 구현방법 2
• 3.1 맥박 측정부 3
• 3.1.1 센서부 3
• 3.l.2 고역통과필터 3
• 3.l.3 저역 통과 필터 3
• 3.2 체온측정부 4
• 3.3 SoC 기반의 마이크로프로세서 코어 4
• Ⅳ. 실험 및 결과 5
• 4.1 맥박 측정 및 제어 방법 5
• 4.2 각 핵심 부분별 결과 파형 6
• 4.3 시제품과의 비교 7
• 4.4 자체 오차율의 실험 7
• 4.5 마이크로프로세서 코어 실험 8
• 4.5.1 테스트 환경 8
• 4.5.2 테스트 벤치 및 테스트 벡터 8
• 4.5.3 Static 타이밍 시뮬레이션 9
• Ⅴ. 결론 10