Heart rate detection with FMCW radar

I have this data set which is recorded from 50 children with FMCW radar to detect their heart rate and respiration rate. I am using this data set and I want to just calculate the range FFT and after that applying Doppler FFT in one of the receivers of it. The size of raw data is 4 ** 512 ** 6,000, where 4 is the number of receivers, 512 is the number of samples of each frame and 6,000 (60 * 5 minutes * 20 frames per second) is the number of all the frames.

I have the following code but the Doppler_fft of all the windows gives me the same peak and it seems that the heart is not moving at all. I have used the 30 second windows (which includes 600 frames of 1,200 chirps) and I’m sliding the window in each loop. According to the Range_FFT plot the maximum peak of range_fft is in the 37th sample so the Doppler_FFT_goal shows the doppler fft of the exact location of the target.

close all
clear
clc
%% Select Participant Number ( 1 - 50 )

ParticipantNum = 1;

if ( ParticipantNum < 1 || ParticipantNum > 50 )
    disp('Wrong Participant Number')
    return;
end

%% Set Parameters

para = f_Parameter();

%% Read CSV Data

% read radar rawdata
fid = fopen(['RawdataFMCW RadarRawdataRawdata_' num2str(ParticipantNum) '.csv']);
tstream = textscan(fid, '%d', 'Delimiter', ',');
tstream = tstream{1,1};
streamsize = size(tstream,1)/para.AntNum;
Rawdata = zeros(para.AntNum, streamsize);
for i = 1:para.AntNum
    
    Rawdata(i,:) = tstream((i-1)*streamsize+1:i*streamsize);
    
end
fclose(fid);

refBRFilePath = ['C:mydataNihon KohdenHeart Rate & Breathing RateRef_Breath_' num2str(ParticipantNum) '.csv'];
refHRFilePath = ['C:mydataNihon KohdenHeart Rate & Breathing RateRef_Heart_' num2str(ParticipantNum) '.csv'];
Ref_BR = csvread(refBRFilePath);
Ref_HR = csvread(refHRFilePath);

%% Reshape Radar RawData to Signal Processing

RawData = reshape(Rawdata, para.AntNum, para.adcsample*para.chirploops, para.datalength);
%% plot the first frame of the first RX antena
t =  3.3333e-07:512/3000000/512: 512/3000000 *(20*60*5) ;
figure(1)
plot(t(1:512),abs(reshape(RawData(1,:,1),1,512)))
hold on
plot(t(1:512),imag(reshape(RawData(1,:,1),1,512)))
title("the IF signal of the first frame and RX antena")
legend("real part","imaginary part")
ylabel("amplitude")
xlabel("time")

%% calculations of range
% fft(exp(j*w0*t)) ==> 2*pi*delta(w-w0)  ==> w0=2*pi*BW*tdelay / Tchirp 
% tdelay= w0* Tchirp / 2*pi*BW ==> tdelay = 2*distance / c
% distance = w0 *Tchirp *c / 4* pi*BW 
%w0=2*pi*fbeat ==> distance(range) = fb*Tchirp*c / 2*BW



%% range fft
Mix= reshape(squeeze(RawData(1,:,:)),256,12000); 
N= 1024;
Range_FFT = zeros(N,12000);
for i=1:12000
    Range_FFT (:,i) = fft(Mix(:,i),N);
end

Fs =para.samplerate;   
% Range_FFT = fft(Mix(:,1),N),1;
%freq = linspace(0, para.fps/2, length(Range_FFT(1:N/2,1))); 
freq = (0:(N-1)/2)*(Fs/N);

Range = (freq *para.c)/(2*para.freqslope);
figure('Name',"one sided range fft of one chirp 1-20 vs range")
plot(Range,abs(Range_FFT(1:N/2,1)));


% doppler fft with 30 seconds windows 
Doppler_FFT_goal =zeros(12000-1201,1200);
Doppler_FFT_useless =zeros(12000-1201,1200);
for i=1:12000-1200
    Doppler_FFT_goal(i,:)=fftshift(fft(Range_FFT(38,i:i+1199),[],2));
    Doppler_FFT_useless(i,:)=fftshift(fft(Range_FFT(100,i:i+1199),[],2));
end

freq_doppler = (1:1200)*(Fs/1200);
velocity = para.lambda*(abs(freq_doppler))/ 2*pi*(2*para.tc) ; % v= (lambda*f) / 4*pi*Tc
figure(5)
plot(velocity,abs(Doppler_FFT_goal(1,:)));
hold on
xlabel("velocity (m/s)");
ylabel("the doppler FFT 0f chirps");
plot(velocity,abs(Doppler_FFT_goal(2,:)));
legend("the first 30 seconds","the second 30 seconds")

New contributor

Fatemeh Masoumi is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật