人體周圍傳感器共同組成的體域網(wǎng)（BAN）可實(shí)時(shí)觀察并記錄人體運(yùn)動(dòng)、休息等正常活動(dòng)時(shí)生理參數(shù)的變化。對(duì)人體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的信道特性變化進(jìn)行分析是擴(kuò)展體域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要工作。采用兩步法構(gòu)建運(yùn)動(dòng)人體信道數(shù)學(xué)模型。通過(guò)電磁仿真得到人體跑步中連續(xù)9個(gè)動(dòng)作模型數(shù)據(jù),然后通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)擬合得到人體連續(xù)動(dòng)作的累積分布模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,人體跑步動(dòng)作會(huì)改變路徑增益,但不會(huì)影響信道穩(wěn)定性。運(yùn)動(dòng)中信道增益遵循正態(tài)分布,可將衍射等效應(yīng)認(rèn)為是乘以變化的統(tǒng)計(jì)隨機(jī)量。而峰值路徑的出現(xiàn)時(shí)間總體呈逆高斯分布,為直射基頻分量與高頻分量疊加的結(jié)果,實(shí)務(wù)中須對(duì)此加以考慮。 

【文章來(lái)源】：軟件導(dǎo)刊. 2020,19(11)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

人體奔跑的9個(gè)姿勢(shì)

公式（2）所示為仿真信號(hào)處理過(guò)程。對(duì)于時(shí)域脈沖信號(hào)，將輸入、輸出電壓進(jìn)行傅里葉變換，在頻域范圍內(nèi)得到信號(hào)的延遲效應(yīng)，再進(jìn)行反傅里葉變換將信號(hào)轉(zhuǎn)換到時(shí)域，得到時(shí)域范圍內(nèi)的沖激響應(yīng)曲線。接收器放置在右胸、左腰、右腰及雙耳，形成5條通信傳輸鏈路，這5條鏈路不會(huì)隨著跑步姿勢(shì)的變化產(chǎn)生距離上及空間位置的變化，同時(shí)這5條典型鏈路可以代表體表上所有直射鏈路。5條鏈路具有完全不同的傳輸路徑，左胸—右胸鏈路傳輸鏈路為直線路徑，而左胸—腰部鏈路，則包含多種路徑疊加，雙耳鏈路還會(huì)存在空氣鏈路疊加，圖2、圖3為跑步動(dòng)作得到的左胸—右胸鏈路及左胸—右腰鏈路的歸一化S參數(shù)曲線。圖3 左胸-右腰鏈路S參數(shù)特性曲線

圖2 左胸-右胸鏈路S參數(shù)特性曲線圖2、圖3所示4個(gè)動(dòng)作為圖中前4個(gè)奔跑動(dòng)作的歸一化S參數(shù)特性曲線，動(dòng)作模型中手臂活動(dòng)程度不同，5條鏈路表現(xiàn)出相似的波動(dòng)特性。動(dòng)作1相較于其它動(dòng)作路徑損耗最低，姿勢(shì)為跑步中擺臂最大的動(dòng)作。S參數(shù)在頻率18MHz達(dá)到峰值。隨著頻率逐漸增加，信道衰減趨勢(shì)減弱。曲線中信道曲線變化不超過(guò)3d B，表明在人體通信頻段信道傳輸穩(wěn)定，在人體活動(dòng)及頻率波動(dòng)時(shí)傳輸信道沒(méi)有明顯波動(dòng)。同一動(dòng)作下右胸鏈路幅值高于右腰鏈路3d B左右，右胸鏈路在人體表面距離大于后者，表現(xiàn)出較高的路徑損耗。4個(gè)連續(xù)動(dòng)作中，手臂逐漸落下時(shí)路徑損耗逐漸增大，手臂組織對(duì)于發(fā)射信號(hào)的反射與原直線路徑信道信號(hào)進(jìn)行疊加，使整體路徑增益有所上升。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]關(guān)于穿戴式人體傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究思考[J]. 韓世鵬,Olatunji Mumini Omisore,王磊.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(12)
[2]可穿戴設(shè)備中基于人體通信的身份識(shí)別方法研究[J]. 夏萌,曾以成,聶澤東,逄增耀.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(04)
[3]人體通信的信號(hào)傳輸機(jī)制與特性研究[J]. 代鴻文,馬力,沈海斌.  計(jì)算機(jī)工程. 2013(08)
[4]人體通信模型與信道特性研究[J]. 康雯,鄭史烈,章獻(xiàn)民.  微波學(xué)報(bào). 2010(04)



本文編號(hào)：3044770