本文關(guān)鍵詞：超聲波體域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層可靠性研究

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【摘要】：體域網(wǎng)(Body Area Networks,BANs)是一種部署于體表或者植入體內(nèi)的生物傳感器網(wǎng)絡(luò),屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)的一個分支,在生物醫(yī)療、體育運動、軍事訓(xùn)練等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。BANs通常由一系列內(nèi)置無線通信模塊的微型傳感器構(gòu)成,這些傳感器具有微型化、低功率、可植入等特點,并且隨著通信、電子、計算機等科學(xué)技術(shù)的深入研究與高速發(fā)展,BANs在健康預(yù)警、疾病診斷、遠(yuǎn)程醫(yī)療等醫(yī)療信息化領(lǐng)域有著長足的進(jìn)步。在BANs的理論研究中,無線通信技術(shù)是該領(lǐng)域的主要研究方向之一,而傳輸媒介作為無線通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)臉蛄号c紐帶,更是具有至關(guān)重要的作用,尤其在醫(yī)療健康領(lǐng)域,對于傳輸媒介的選擇有著更高的要求。傳統(tǒng)的BANs采用無線電波作為傳輸媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這種傳輸模型存在以下問題:1)由于無線電波會產(chǎn)生電磁輻射,其造成的電磁污染勢必會危害人體健康,這與BANs應(yīng)用于醫(yī)療健康的初衷是背道而馳的。2)醫(yī)療環(huán)境中對于無線電波的信號功率有著比較嚴(yán)格的要求,這也制約了無線電通信在BANs中的應(yīng)用。3)復(fù)雜環(huán)境下多種無線通信技術(shù)的互相干擾會導(dǎo)致信號衰減嚴(yán)重,甚至無法正常通信,影響了數(shù)據(jù)通信的可靠性。針對以上問題,本文采用超聲波替代無線電波應(yīng)用于BANs,形成一種以超聲波為傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò),稱之為超聲波體域網(wǎng)(Ultrasonic Body Area Networks,UBANs)。在此基礎(chǔ)上,基于超聲波通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計并實現(xiàn)了一種UBANs環(huán)境下的超聲波通信原型系統(tǒng),該系統(tǒng)可實現(xiàn)體表到體表場景下以超聲波為傳輸媒介的點對點通信。本文的工作重點是研究適合應(yīng)用于UBANs環(huán)境的可靠通信策略,因此本文提出了兩種基于UBANs的自適應(yīng)差錯控制策略:策略一為基于超聲波聲強的UBANs自適應(yīng)差錯控制策略,該策略將超聲波聲強作為閾值,動態(tài)選擇適用于UBANs的自動重傳請求(Automatic Repeat Request,ARQ)協(xié)議或混合自動重傳請求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)協(xié)議;策略二為基于隱馬爾科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的UBANs自適應(yīng)差錯控制策略,該策略利用HMM對誤碼率進(jìn)行預(yù)測,再根據(jù)系統(tǒng)下一時間段內(nèi)誤碼率值的大小動態(tài)選擇ARQ或HARQ進(jìn)行差錯控制,從而達(dá)到提高UBANs通信可靠性的目的。本文通過實驗證明了策略的可行性和實用性,再通過傳輸成功率、能耗等指標(biāo)的對比,表明兩種自適應(yīng)差錯控制策略的整體性能優(yōu)于傳統(tǒng)策略,達(dá)到了本文工作的預(yù)期目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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1 劉毅;宋余慶;;無線體域網(wǎng)技術(shù)研究[J];小型微型計算機系統(tǒng);2013年08期

2 孔令淑;姚向華;;無線體域網(wǎng)中的低功耗快速組網(wǎng)算法[J];微電子學(xué)與計算機;2013年12期

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4 張春青;鄒衛(wèi)霞;李斌;劉月桂;;醫(yī)療體域網(wǎng)研究進(jìn)展[J];中國醫(yī)療器械雜志;2012年02期

5 張莉;;無線體域網(wǎng)資源分配研究[J];電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2014年08期

6 韓書平;錢良;楊寧健;;一種新型的能量受限無線體域網(wǎng)路由協(xié)議[J];信息技術(shù);2009年11期

7 劉國華;趙子春;王延濤;孫玉剛;楊鍶毅;;無線體域網(wǎng)中體征參數(shù)的采集與處理[J];南開大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年01期

8 韓德強;劉立哲;顧春雷;;基于Windows Phone 7的體感健身系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2012年01期

9 孔龍;陳平平;徐位凱;陳志雄;;FM-DCSK UWB技術(shù)在無線體域網(wǎng)中的性能分析[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年02期

10 高鵬;楊永健;杜占瑋;吳方明;;無線體域網(wǎng)隱私保護(hù)技術(shù)研究[J];計算機應(yīng)用研究;2013年11期

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1 張曉博;袁開國;伍淳華;徐賢仲;;無線體域網(wǎng)(WBAN)安全技術(shù)研究[A];第九屆中國通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

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1 本報記者 胡春民;體域網(wǎng)研究應(yīng)列入國家規(guī)劃[N];中國電子報;2010年

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1 于麗娜;無線體域網(wǎng)中數(shù)據(jù)融合綠色模型及傳輸調(diào)度算法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 武楊;基于無線信道特征的體域網(wǎng)安全技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 肖玲;無線體域網(wǎng)中人體動作監(jiān)測與識別若干方法研究[D];湖南大學(xué);2014年

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2 李明;無線體域網(wǎng)中低功耗、低時延接入技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 毛圣歌;基于蟻群算法的無線體域網(wǎng)路由策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 王成;無線體域網(wǎng)中節(jié)能可靠路由策略研究[D];重慶理工大學(xué);2015年

5 蒙云番;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線體域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸策略研究[D];廣西大學(xué);2015年

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7 楊春峰;無線體域網(wǎng)軟基帶的設(shè)計與實現(xiàn)[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

8 李卓東;人體生理參數(shù)的密碼學(xué)特征提取與分析及其在安全WBAN中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2014年

9 藺志剛;WiTricity技術(shù)在體域網(wǎng)中的應(yīng)用研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

10 謝語天;無線體域網(wǎng)MAC層協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京郵電大學(xué);2015年

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本文編號：1282283