两种人体通信电耦合模型的探讨与比较

Intra-body communication (IBC) is a new, emerging, short-range and human body based communication methodology. It is a technique to network various devices on human body, by utilizing the conducting properties of human tissues, suitable for currently fast developing Body area network (BAN)/ Body sensor network (BSN). IBC is believed to have advantages in power consumption, electromagnetic radiation, interference from external electromagnetic noise, security, and restriction in spectrum resource.In this article, the authors develop two models, which are analytical and empirical approaches, for comparing the performance and accuracy of IBC on a human limb. Through in vivo experiment of five volunteers,both models basically match with the experimental result with equivalent circuit model superior than electromagnetic model in term of maximum error.     

对会展业楼宇空调系统实现分布式比例积分(英文)

主要探讨多用途会展业楼宇之风机盘管(FCU)空调系统中实现分布式比例积分D_PI控制方法及其应用于各种房间的空调控制。随着澳门经济的高速发展,多用途会展业楼宇的兴建越来越多,人们对于这些商业楼宇室内空气环境及在空调系统节能减排方面的关注日益加强。近年来,由于FCU的快速普及和发展,使得空调系统的效能大大提高,因此FCU也越来越多地被新的工程项目所采用。在这些FCU控制模板中,现时多采用嵌入式PI或PID的控制方法,其余皆为On/O ff的控制方法。然而这些控制模板的PI或PID(F_PID)参数一般由厂家设定,用户不可调整。一般来说,在多用途楼宇中,不同功能,不同位置的房间,根据其热能特性不同,在室内空气调节控制方面也不一样。由于现时所使用的F_PID控制模板不能满足多种房间的空调控制的问题,提出在FCU空调系统中采用D_PI的控制方法。这种方法能够针对不同房间的热能特性运用不同的控制参数,有效地调节房间温度。使用直接数字控制(DDC)模板,可通过调整其PI控制参数,得出相应的房间空调控制效果。根据个别房间的热能特性,经反复调试后得出最优化的PI参数值,再代入DDC模板控制房间空调。从实验结果所得,分布式比例...     

电流耦合型人体通信准静态建模与收发器设计

建立电流耦合型人体通信准静态场的电磁模型,为收发器设计提供理论指导。采用有限元方法建立包含电容效应的人体上臂模型,分析人体内部耦合电流的传输特性。以FPGA为平台设计出FSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器,并辅以发送端低通滤波、信号保持和接收端前处理电路,构成电流耦合型人体通信收发器。模型的传输增益特性具有高通特性,在100 kHz以下与实验数据具有较好的一致性。收发器可以5 Kb/s速率实现数字基带信号的可靠通信。建模与设计工作为电流耦合型人体通信的实现提供理论与实践依据。     

肌肉电导率对人体通信信号传输的影响

肌肉组织具有良好的电导率且占据人体较大体积,研究肌肉电导率在人体通信中的作用,有助于掌握电流耦合信号传输特性,提高人体建模的准确性。采用有限元法建立电流耦合信号在肢体传输的准静态场模型,研究不同频率下肌肉电导率的变化引起各组织层总电流密度分布的变化,重点分析肌肉各向异性电导率对耦合电流信号传输的影响,最后通过实验测量验证有限元模型。结果表明,超过64%的电流信号流经肌肉层,并且肌肉电导率越大流经肌肉层的电流越多;在1 kHz~1 MHz范围内,肌肉各向异性电导率对人体信号传输有较大影响;考虑肌肉电导率各向异性的模型更接近人体实验结果。     

植入式医学传感器体内通信的建模与分析

研究植入式医学传感器体内通信的人体信道传输特性.采用有限元方法建立植入式医学传感器体内通信的准静态场模型,设计实验平台验证模型的正确性,计算出模型电导率分别为各向同性和各向异性时体内电信号沿轴向和径向传输的电位增益.结果表明,植入式医学传感器的体内通信信号在准静态场频段内沿轴向衰减明显,沿径向稳定传输;信号增益受频率变化的影响较小;当电导率为各向异性时信号增益明显大于各项同性的情况;并比较了体内通信对射频通信在信号增益上的优势.     

电耦合型人体通信收发器的设计与实现

针对电流耦合型人体通信的特点,以FPGA为平台,分别设计出基于DDS的2CPFSK调制器、全数字锁相环位同步电路和信号解调器.此外,外围电路实现了发送端低通滤波、信号保持和接收端前处理等功能.最后对电流耦合型人体通信收发器的进行人体实验.实验结果表明收发器满足设计要求,可以实现数字基带信号在人体内的传榆.