人體周圍傳感器共同組成的體域網(wǎng)（BAN）可實時觀察并記錄人體運動、休息等正�；顒訒r生理參數(shù)的變化。對人體運動帶來的信道特性變化進行分析是擴展體域網(wǎng)絡應用的重要工作。采用兩步法構(gòu)建運動人體信道數(shù)學模型。通過電磁仿真得到人體跑步中連續(xù)9個動作模型數(shù)據(jù),然后通過統(tǒng)計學擬合得到人體連續(xù)動作的累積分布模型。實驗結(jié)果表明,人體跑步動作會改變路徑增益,但不會影響信道穩(wěn)定性。運動中信道增益遵循正態(tài)分布,可將衍射等效應認為是乘以變化的統(tǒng)計隨機量。而峰值路徑的出現(xiàn)時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,實務中須對此加以考慮。 

【文章來源】：軟件導刊. 2020,19(11)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

人體奔跑的9個姿勢

公式（2）所示為仿真信號處理過程。對于時域脈沖信號，將輸入、輸出電壓進行傅里葉變換，在頻域范圍內(nèi)得到信號的延遲效應，再進行反傅里葉變換將信號轉(zhuǎn)換到時域，得到時域范圍內(nèi)的沖激響應曲線。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條鏈路不會隨著跑步姿勢的變化產(chǎn)生距離上及空間位置的變化，同時這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，雙耳鏈路還會存在空氣鏈路疊加，圖2、圖3為跑步動作得到的左胸—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個動作為圖中前4個奔跑動作的歸一化S參數(shù)特性曲線，動作模型中手臂活動程度不同，5條鏈路表現(xiàn)出相似的波動特性。動作1相較于其它動作路徑損耗最低，姿勢為跑步中擺臂最大的動作。S參數(shù)在頻率18MHz達到峰值。隨著頻率逐漸增加，信道衰減趨勢減弱。曲線中信道曲線變化不超過3d B，表明在人體通信頻段信道傳輸穩(wěn)定，在人體活動及頻率波動時傳輸信道沒有明顯波動。同一動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個連續(xù)動作中，手臂逐漸落下時路徑損耗逐漸增大，手臂組織對于發(fā)射信號的反射與原直線路徑信道信號進行疊加，使整體路徑增益有所上升。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3044770