本文關(guān)鍵詞：基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)是一種基于人體通信(IBC,intra-body communication)技術(shù)的雙向數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)。相比于一般的無線通信系統(tǒng),該系統(tǒng)具有低功耗、抗干擾、高速率等優(yōu)勢,同時可通過握手、肢體接觸等實現(xiàn)人體-人體、人體-環(huán)境之間的信息交互。因此,基于人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)在短距離數(shù)據(jù)通信、人機交互、“體域網(wǎng)”、智能家居等領(lǐng)域具有重要的應用前景。本論文主要開展了基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)研究與設計,包括:多人體信息交互系統(tǒng)的數(shù)學建模與仿真、軟硬件設計、物理實驗驗證等。本論文所做的主要工作包括:(1)完成了基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)的數(shù)學建模。建立了基于多層人體組織結(jié)構(gòu)的電流耦合型信息交互電路模型,進一步獲得了基于雙人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)數(shù)學模型,并通過物理實驗驗證了所建立的數(shù)學模型的準確性。(2)完成了基于FPGA的多人體信息交互系統(tǒng)的硬件設計。通過控制及顯示模塊的功能分析與選型、發(fā)送端和接收端的信號處理電路設計、通信電極設計等,實現(xiàn)了經(jīng)由多人體介質(zhì)的信號耦合、放大、整形、檢測等功能。(3)完成了多人體信息交互系統(tǒng)的軟件編程。通過基于FPGA的交互觸發(fā)模塊與信息交互模塊的程序設計,實現(xiàn)了多人體信息交互系統(tǒng)的脈沖序列檢測、雙向異步通信、信號采樣與存儲、LCD顯示等功能。(4)建立了基于FPGA的多人體信息交互系統(tǒng)實驗裝置,實現(xiàn)了基于多人體介質(zhì)的信息交互,并對其主要性能進行了驗證。本論文對基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)進行了研究,并設計了基于FPGA的多人體信息交互系統(tǒng)實驗裝置,實現(xiàn)了基于多人體介質(zhì)的信號交互,為形成人體-人體、人體-環(huán)境之間的低功耗、抗干擾、高速率信息交互奠定了研究基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：人體介質(zhì) 信息交互 數(shù)學建模 FPGA 異步通信
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 論文研究背景及意義11-12
• 1.2 基于多人體介質(zhì)的信息交互技術(shù)12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 研究概況13-15
• 1.3.2 人體通信建模15-16
• 1.3.3 人體通信裝置16-18
• 1.4 本論文主要研究工作18-20
• 第2章 電流耦合型雙人體信息交互的數(shù)學建模20-32
• 2.1 電路建模20-21
• 2.2 數(shù)學建模21-31
• 2.2.1 建模過程21-27
• 2.2.2 參數(shù)分析27-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第3章 信息交互系統(tǒng)的總體及硬件設計32-43
• 3.1 系統(tǒng)設計要求32
• 3.2 總體方案設計32-34
• 3.2.1 總體結(jié)構(gòu)設計32-33
• 3.2.2 總體方案設計33-34
• 3.3 核心控制模塊及顯示模塊34-36
• 3.3.1 核心控制模塊35-36
• 3.3.2 配套顯示模塊36
• 3.4 信號處理電路設計36-41
• 3.4.1 核心器件選型37
• 3.4.2 電路設計37-39
• 3.4.3 電路仿真及實驗39-41
• 3.5 系統(tǒng)電極設計41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 信息交互系統(tǒng)交互觸發(fā)模塊的軟件設計43-51
• 4.1 雙向通信43-45
• 4.1.1 inout端43-44
• 4.1.2 時序設計44-45
• 4.2 數(shù)字脈沖序列檢測45-47
• 4.2.1 4 倍頻檢測時序設計45-46
• 4.2.2 狀態(tài)機序列檢測時序設計46-47
• 4.3 LCD控制與顯示47-49
• 4.3.1 顯示原理47-48
• 4.3.2 顯示控制48-49
• 4.4 字符顯示49-50
• 4.4.1 字符取模49-50
• 4.4.2 LCD坐標定位50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 信息交互系統(tǒng)信息交互模塊的軟件設計51-62
• 5.1 模塊結(jié)構(gòu)設計51-52
• 5.2 串行異步通信52-55
• 5.2.1 通信協(xié)議設計53
• 5.2.2 數(shù)字信號編碼設計53-54
• 5.2.3 數(shù)字信號解碼設計54-55
• 5.3 信號采樣與存儲55-59
• 5.3.1 3 倍頻檢測時序設計55-56
• 5.3.2 雙口RAM讀寫56-59
• 5.4 ROM初始化文件生成59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第6章 基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)實驗驗證62-72
• 6.1 雙人體信息交互數(shù)學模型的實驗驗證62-66
• 6.1.1 實驗裝置62-63
• 6.1.2 不同信號傳輸距離實驗63-64
• 6.1.3 不同信號傳輸路徑實驗64-66
• 6.2 信息交互系統(tǒng)的功能實驗66-71
• 6.2.1 實驗裝置66
• 6.2.2 圖像緩存實驗驗證66-67
• 6.2.3 交互觸發(fā)實驗驗證67-69
• 6.2.4 信息交互實驗驗證69-71
• 6.3 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 工作總結(jié)72-73
• 下一步工作73-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單78-79
• 致謝79

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 康雯;無線人體通信若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學;2012年

2 馬力;表面波導人體通信建模理論與應用研究[D];浙江大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于多人體介質(zhì)的信息交互系統(tǒng)研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：300212