人体通信信号传输方式与特性研究
本文选题:人体通信 切入点:多层结构组织模型 出处:《浙江大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:便携式消费电子产品和医疗卫生保健市场的迅速发展,推动着新兴信息技术的变革。人体通信技术以人体作为数据传输通道,为便携式电子设备建立起无线网络,降低了监测系统的复杂度,具有新的历史意义以及广阔的应用前景。 本文首先回顾了人体通信技术在国内外的研究现状,对比了人体通信中信号的三种耦合方式,详细分析了人体通信研究使用的组织结构模型和通信信道模型。在此基础上,本文建立了更为贴近实际的多层组织结构人体通信系统模型,从电磁场与人体相互作用的角度探讨了人体通信的信号传输机制和特性。通过仿真实验,本文分析了人体通信信道在不同方向上的信号衰减率,获取了人体通信的最佳通信频段,并对人体通信的其他影响因素,如收发器与人体表面的间距、电极尺寸、电极间距等进行了分析,为人体通信技术的进一步发展提供指导依据。 仿真结果表明,在人体通信中,电磁波信号在人体表面的传播具有表面波的特征,沿人体表面,场强衰减缓慢,远离人体表面,场强衰减迅速;电场在平行和垂直于人体表面的方向上具有不同的衰减常数,垂直于人体表面的场强分量强于平行分量;在0~1000MHz的频率范围内,500~600MHz是最佳的人体通信频段;在收发器与人体表面相隔一定距离的情况下,同样可以实现良好的通信,信号传输主要集中在人体表面5mm的距离范围内;设计的收发器应适于接收垂直于人体表面的电场分量,考虑到随收发器和人体表面之间距离的增加,信号损耗增大,需考虑改进收发器结构以提高信号接收效率。
[Abstract]:The rapid development of portable consumer electronics and health care market has promoted the revolution of new information technology. The human body communication technology takes the human body as the data transmission channel and establishes the wireless network for portable electronic devices. It reduces the complexity of the monitoring system and has new historical significance and broad application prospects. This paper first reviews the research status of human body communication technology at home and abroad, compares three kinds of signal coupling methods in human body communication, and analyzes in detail the organization structure model and communication channel model used in human body communication research. In this paper, a model of human body communication system with multi-layer tissue structure is established, and the signal transmission mechanism and characteristics of human body communication are discussed from the point of view of the interaction between electromagnetic field and human body. In this paper, the signal attenuation rate of human body communication channel in different directions is analyzed, and the optimum communication frequency band is obtained, and other factors affecting human body communication, such as the distance between transceiver and human body surface, electrode size, are obtained. The electrode spacing is analyzed to provide guidance for the further development of human communication technology. The simulation results show that the electromagnetic wave signal propagates on the human body surface with the character of surface wave in the human body communication. Along the human body surface, the field intensity attenuates slowly, far away from the human body surface, and the field intensity attenuates rapidly. The electric field has different attenuation constants in the direction of parallel and perpendicular to the human body surface, the field intensity component perpendicular to the human body surface is stronger than the parallel component, and 500 ~ 600MHz is the best human communication frequency band in the frequency range of 0 ~ 1000MHz. In the case of a certain distance between the transceiver and the human body surface, good communication can also be achieved, and the signal transmission is mainly concentrated in the range of 5 mm from the human body surface, and the designed transceiver should be suitable for receiving electric field components perpendicular to the human body surface, Considering that the signal loss increases with the increase of the distance between the transceiver and the human body, it is necessary to improve the transceiver structure to improve the signal reception efficiency.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R318.6;TN911
【相似文献】
相关会议论文 前10条
1 李平;;历届厦门国际马拉松赛信号传输方案比较[A];2009中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2010年
2 杨国和;;现代电视移动直播信号传输新技术的探索与应用[A];中国新闻技术工作者联合会2011年学术年会论文集(下篇)[C];2011年
3 杨国和;;现代电视移动直播信号传输新技术的探索与应用[A];2011中国电影电视技术学会影视技术文集[C];2011年
4 郑浩;金利峰;;高速串行背板10Gbps信号传输性能仿真和分析[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(B辑)[C];2011年
5 陈权;章坚武;;高速LVDS收发器的设计及硬件实现[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年
6 李建国;;CINRAD/SA雷达光纤链路设计原理[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
7 王铁流;吕磊;王瑛剑;;基于STM32处理器的双向水声遥控信号传输系统[A];第二届全国海底光缆通信技术研讨会论文集[C];2009年
8 武汉平;;露天料场移动设备的供电及控制信号传输[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
9 潘道津;陈明;;《农产品包装中RFID标签的信号传输研究》[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 陆斌;;混合编程语言系统中的信号传输方法研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前10条
1 成都 赵亮;自制电脑红外线收发器[N];电子报;2002年
2 姜研;松下研制出5.8GHz车载收发器[N];中国交通报;2004年
3 ;英特尔新型光学收发器加速10GB实施[N];网络世界;2002年
4 高;英特尔新型XPAK光学收发器 万兆价格减半[N];中国计算机报;2002年
5 ;敏迅推出CMOS4路串/并收发器[N];通信产业报;2001年
6 侯肇祥;飞利浦推出免提移动应用的USB和USB OTG车载收发器[N];电子资讯时报;2005年
7 朱新亚;UTP也能承载万兆[N];中国计算机报;2004年
8 张伟/北京;全球首款集成式多频段WCDMA/EDGE收发器问世[N];电子资讯时报;2006年
9 ;安捷伦推出创新10G以太网收发器[N];人民邮电;2001年
10 重庆 何苑;红外线收发器与电脑连接的使用心得[N];电脑报;2004年
相关博士学位论文 前10条
1 门秀花;温变环境下测试信号传输的稳定性分析[D];南京航空航天大学;2009年
2 覃正才;高速数据传输系统接口电路的研究[D];复旦大学;2003年
3 李雪清;接触表面污染对信号传输的影响[D];北京邮电大学;2009年
4 王峻松;高速串行收发器与寄生供电总线的研究[D];复旦大学;2007年
5 杜鹏;WiMax mesh网络带宽调度与信道分配问题的研究[D];中国科学技术大学;2009年
6 吴国伟;DSL系统时域均衡算法研究及ADSL收发器片上系统设计[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 姚华雄;异构WDM网络中流量疏导的生存性研究[D];华中科技大学;2007年
8 梁小明;复杂网络上信号传输与检测的研究[D];华东师范大学;2010年
9 乔崇;长双绞线信号传输的研究[D];中国科学技术大学;2005年
10 王大鹏;无线Mesh网络中高效公平通信协议的研究[D];中国科学技术大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 代鸿文;人体通信信号传输方式与特性研究[D];浙江大学;2012年
2 熊军;USB2.0收发器接口芯片设计[D];浙江大学;2004年
3 宫磊;高速CAN收发器的设计与研究[D];电子科技大学;2011年
4 周祥福;高速VML收发器的研究与设计[D];电子科技大学;2011年
5 苏长江;防误码、限摆率RS-485收发器设计[D];辽宁大学;2012年
6 孙彦龙;随机共振在数字信号处理中的应用[D];浙江大学;2002年
7 刘杰宇;基于FPGA技术的HDLC帧收发器的设计与实现[D];北京交通大学;2010年
8 刘家瑜;LIN总线应用系统设计与LIN收发器研究[D];电子科技大学;2011年
9 邹思竟;光纤通信技术在灌浆自动记录仪信号传输单元中的应用研究[D];中南大学;2011年
10 吴学军;嵌入式实时内核调度算法研究及其在无线数据收发器中的应用[D];天津工业大学;2003年
,本文编号:1632733
本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/1632733.html