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可穿戴式无线体域网检测与传输技术的研究

李斯  
【摘要】:近几年随着无线通信技术的快速发展,微电子机械系统技术和集成电路技术慢慢趋向于低能耗、智能、小型化。无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)人体通信成为了一个研究热点,很多学者对人体通信进行了深入的研究。无线体域网(WBAN)是一个高速率短距离的无线人体局域网,它将一些微型的智能传感器放在人体身上或植入到人体内部,来获取人的体征信号,有利于对病人身体状况的随时监测。由于人体的传输环境比较复杂,而且穿戴或植入身体上的传感节点自供应能源,不方便充电,所以如何使节点检测的信号在传输过程中更加节能成为了很多研究学者主攻的一个方向。人体身上的传感器分为可穿戴设备和植入设备,根据不同的传输路径,人体信道可以分为体内、体外、体表。本文主要研究可穿戴设备的测传技术,传感器与协调器之间的无线通信技术采用的蓝牙技术。本文首先对体表信道特性进行了研究,通过对空中信道和体表到体表的路径损耗以及多径特征的研究,构造了一个完整的体表信道特征分析。基于对以上信道特性的研究,本文又考虑了协调器放置策略对网络能耗的影响,提出了一种协调器放置算法,之后对该算法进行了改进,通过仿真对比验证了位置选择改进算法的性能较好。基于协调器位置选择改进算法,我们在传感节点与协调器之间的信道传输中,运用了压缩感知技术,通过与其它两种系统的误比特率和均方根误差的仿真对比,验证了加入压缩感知技术可以使整个网络更加节能,性能更好,最后进行了实物验证。


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