無(wú)線人體通信技術(shù)具有低功耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高和易于集成化等優(yōu)點(diǎn),可以被廣泛應(yīng)用于身份識(shí)別、保密信息傳輸、健康醫(yī)療等領(lǐng)域。因此,本論文以人體作為傳輸信道,對(duì)人體通信的信號(hào)耦合方式、人體組織的建模、基于波導(dǎo)耦合式和天線耦合式收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題進(jìn)行了研究和探討。首先研究了人體組織的電磁特性,提出了長(zhǎng)方體和圓柱體五層組織手臂模型,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩種不同介質(zhì)層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)耦合式收發(fā)機(jī)。空氣介質(zhì)層收發(fā)機(jī)的最佳通信頻段為713MHz,S21最大值為-16.44d B;FR-4介質(zhì)層收發(fā)機(jī)的最佳通信頻段為685MHz,S21最大值為-22.18d B。此外,開(kāi)展了收發(fā)機(jī)介質(zhì)層厚度、發(fā)射機(jī)兩電極間距、收發(fā)機(jī)間距和收發(fā)機(jī)與人體表面距離等因素對(duì)無(wú)線人體通信性能影響的研究,并通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了通過(guò)波導(dǎo)耦合方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線人體通信的可行性。其次根據(jù)人體通信的頻段和安全性要求,在對(duì)傳統(tǒng)天線進(jìn)行對(duì)比分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了適于人體通信的單頻微帶天線、雙頻小型化微帶天線和具有分形特征的平面樹(shù)葉形單極子超寬帶天線和平面圓形單極子超寬帶天線,將其作為收發(fā)天線開(kāi)展了基于天線耦合式收發(fā)機(jī)的仿真分析和實(shí)物測(cè)試。單頻微帶天線在手... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 無(wú)線人體通信系統(tǒng)研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人體信道建模研究現(xiàn)狀
        1.2.2 信號(hào)耦合方式研究現(xiàn)狀
        1.2.3 通信收發(fā)機(jī)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容以及章節(jié)安排
第二章 人體通信系統(tǒng)組成及其原理
    2.1 人體組織的電磁分析
        2.1.1 人體組織的電磁特性
        2.1.2 人體組織電特性參數(shù)數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 人體組織的等效阻抗
    2.2 無(wú)線人體通信的信號(hào)耦合方式
        2.2.1 電流耦合
        2.2.2 容性耦合
        2.2.3 天線耦合
    2.3 無(wú)線人體通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成
    2.4 本章小結(jié)
第三章 波導(dǎo)耦合式無(wú)線人體通信前端系統(tǒng)仿真分析
    3.1 人體手臂建模分析
        3.1.1 不同形狀人體手臂模型
        3.1.2 不同組織層數(shù)人體手臂模型
    3.2 波導(dǎo)耦合式收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)及其影響因素
        3.2.1 波導(dǎo)耦合式收發(fā)機(jī)模型
        3.2.2 波導(dǎo)耦合式收發(fā)機(jī)性能影響參數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 無(wú)線人體通信中的天線設(shè)計(jì)
    4.1 無(wú)線人體通信天線理論
        4.1.1 天線基本參數(shù)
        4.1.2 饋電方式
    4.2 微帶天線
        4.2.1 微帶天線原理
        4.2.2 單頻微帶天線的設(shè)計(jì)
        4.2.3 人體環(huán)境對(duì)微帶天線性能的影響
        4.2.4 天線的加工與實(shí)測(cè)
    4.3 雙頻微帶天線
        4.3.1 天線拓展帶寬的方法
        4.3.2 雙頻微帶天線的設(shè)計(jì)
        4.3.3 人體環(huán)境對(duì)雙頻微帶天線性能的影響
        4.3.4 天線的加工與測(cè)量
    4.4 超寬帶天線
        4.4.1 超寬帶天線理論
        4.4.2 超寬帶天線的設(shè)計(jì)
        4.4.3 人體環(huán)境對(duì)超寬帶天線性能的影響
        4.4.4 天線的加工與測(cè)量
    4.5 本章小結(jié)
第五章 無(wú)線人體通信前端系統(tǒng)測(cè)試分析
    5.1 系統(tǒng)測(cè)試方案
    5.2 波導(dǎo)耦合式前端系統(tǒng)測(cè)試分析
    5.3 天線耦合式前端系統(tǒng)測(cè)試分析
        5.3.1 單頻天線收發(fā)機(jī)系統(tǒng)
        5.3.2 雙頻天線收發(fā)機(jī)系統(tǒng)
        5.3.3 UWB天線收發(fā)機(jī)系統(tǒng)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間獲得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于波導(dǎo)耦合型無(wú)線人體通信技術(shù)研究[J]. 李彥旭,王艷,孫守勝.  信息技術(shù). 2017(11)
[2]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)
[3]基于表面波導(dǎo)的簡(jiǎn)化人體通信理論模型[J]. 馬力,沈海斌,劉磊.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]肌肉電導(dǎo)率對(duì)人體通信信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬J]. 曾雪芝,高躍明,潘少恒,麥炳源,韋孟宇,杜民.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]電流耦合型人體通信準(zhǔn)靜態(tài)建模與收發(fā)器設(shè)計(jì)[J]. 高躍明,潘少恒,麥炳源,韋孟宇,杜民.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2012(08)
[6]電流耦合型人體通信的人體實(shí)驗(yàn)與衰減特性分析[J]. 高躍明,潘少恒,麥炳源,韋孟宇,杜民.  現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2011(S2)
[7]電流耦合型人體通信的原理實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與測(cè)試[J]. 高躍明,潘少恒,麥炳源,韋孟宇,杜民.  福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[8]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)

博士論文
[1]無(wú)線人體通信若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 康雯.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于容性電場(chǎng)耦合的體域通信研究[D]. 崔強(qiáng)強(qiáng).華中科技大學(xué) 2015
[2]基于電磁場(chǎng)理論的人體通信信道建模研究[D]. 劉昕卓.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3207987