人體通信技術(shù)是一項(xiàng)具有顛覆性意義的新興通信技術(shù),其是一種利用人體作為傳輸媒介,實(shí)現(xiàn)一種近距離的無線通信技術(shù)。人體通信分為二種耦合方式:電流耦合方式和電容耦合方式。在人體通信技術(shù)中,利用電極將信號耦合到身體上。這種方式相較于傳統(tǒng)的無線通信方式,具有更低的功耗和安全性。目前對人體通信的研究主要集中點(diǎn)對點(diǎn)信道建模分析和傳輸路徑損耗研究,同時,對人體通信設(shè)備的電磁安全評估的研究相對較少。隨著5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,由多個節(jié)點(diǎn)所組成的人體通信區(qū)域通信也成為了研究的重點(diǎn)。因此本文主要對多人人體通信應(yīng)用場景進(jìn)行了建模分析,同時對人體通信裝置通信時的電磁吸收率進(jìn)行了研究,最后設(shè)計(jì)了一套基于人體通信技術(shù)的收發(fā)器。本文以電磁波理論為基礎(chǔ),旨在探究人體自身的電磁效應(yīng),從理論上和實(shí)際應(yīng)用兩方面進(jìn)行了研究。該研究對豐富人體通信技術(shù)理論具有積極的作用,對無線通信技術(shù)應(yīng)用于可穿戴生物醫(yī)療設(shè)備具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本研究的具體內(nèi)容如下:首先,通過從人體電磁特性出發(fā),結(jié)合電磁分析方法,將人體通信劃分為人體電磁特性和人體電磁吸收特性兩部分。闡述了人體通信的基本概念和具體分析流程。通過在電磁仿真分析軟件中建立非均勻介質(zhì)... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院)廣東省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

人體通

lantCommunicationService，簡稱MICS，范圍為402MHz至405MHz頻段）；工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療頻段（Industrial，ScientificandMedical，簡稱ISM，范圍為420MHz至430MHz和440MHz至450MHz）和人體通信頻段（HumanBodyCommunication，簡稱HBC，通常指10MHz至50MHz）。本文主要針對HBC頻段進(jìn)行研究。從上文不難看出，人體通信技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻】滇t(yī)療領(lǐng)域、民用消費(fèi)電子領(lǐng)域和軍事特殊通信領(lǐng)域。世界知名通信廠商愛立信曾經(jīng)發(fā)布過一種基于人體通信技術(shù)民用消費(fèi)電子技術(shù)“ConnectedMe”，并能與智能終端設(shè)備進(jìn)行信息交互。其應(yīng)用如圖1.2所示。圖1.2愛立信ConnectedMe技術(shù)Figure1.2TheConnectedMeTechnologyByEricsson

第1章緒論3此外，除了在民用消費(fèi)電子領(lǐng)域，人體通信技術(shù)還能夠應(yīng)用與健康醫(yī)療領(lǐng)域。日前，名古屋工業(yè)大學(xué)研發(fā)出了一種工作在10MHz至60MHz的吞咽式膠囊，并具有高速數(shù)據(jù)率。其應(yīng)用場景如圖1.3所示。圖1.3名古屋大學(xué)體內(nèi)通信膠囊Figure1.3InVivoCommunicationCapsule人體通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域中亦有著重要的應(yīng)用前景，旨在通過人體通信技術(shù)的高數(shù)據(jù)率、安全性來實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)裝具無線化、輕便化[7]。隨著近些年智能只能可穿戴設(shè)備的不斷普及，能夠進(jìn)一步推動人體通信技術(shù)的進(jìn)步。因此研究以人體通信技術(shù)中的傳輸介質(zhì)，人體天線效應(yīng)就顯得十分重要。因此研究人體天線效應(yīng)具有較高的應(yīng)用價(jià)值和科研價(jià)值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外眾多科研機(jī)構(gòu)與高等學(xué)府都對人體通信技術(shù)進(jìn)行了一定程度的研究。由于通信系統(tǒng)是一個復(fù)雜的集合體，但其有別于傳統(tǒng)近距離通信方式的是利用的人體的電磁特性。故在研究重點(diǎn)在于人體通信的信道研究、電磁特性等方向。下面就國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。1.2.1國外研究現(xiàn)狀上世紀(jì)90年代，Zimmerman率先提出人體通信的技術(shù)方案，并給出了人體通信等效模型，同時利用OOK的調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)了簡單的通信[8]。隨后，對人體通信技術(shù)的研究成為了研究熱點(diǎn)，從研究的方向上來看，大致可以分為三個方向：人體通信的信道建模、人體通信收發(fā)器設(shè)計(jì)和應(yīng)用場景與系統(tǒng)的研究。下面將對這三個方向具有代表性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。在人體通信的信道建模方向上，Hwang,J.H等人對基于交流電耦合的通信模型進(jìn)行了十分詳細(xì)研究，[9-10]。2011年，SzczerbaD基于FEM法計(jì)算了三種

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3402266