《人體中心可穿戴無線通信信道建模及其套用研究》是依託電子科技大學,由肖紹球擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：人體中心可穿戴無線通信信道建模及其套用研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖紹球
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人體中心可穿戴無線通信由於在醫療護理檢測、士兵定位識別等領域具有十分廣闊的套用前景，是未來個人無線通信技術發展的必然趨勢之一。但研究現狀表明，其研究與發展的一個關鍵且具有基礎性意義的障礙就是缺少適用於人體中心可穿戴無線通信系統的信道模型。為此，本項目提出探索電磁波與人體相互作用的物理機制，揭示可穿戴無線通信系統中的電磁波傳播規律並建立相應信道模型。天線與人體強耦合，使得人體成為了天線組成部分，導致了人體表面、體內各節點間的電磁波傳播具有強的近場耦合特徵。項目將充分考慮這一特點，通過理論分析、數值模擬以及實驗等手段，借鑑傳統遠場信道模型，建立反映強近場耦合特徵、全面考慮節點位置及人體姿態等因素的人體表面－表面、表面－體內無線通信鏈路半確定性信道模型；針對各信道特點，研究能提高信道增益的天線設計新技術；探索人體表面無線節點的最佳分布，增強系統可靠性與效率，同時完成對可穿戴系統的最優性能設計。
結題摘要
在自然科學基金的資助下，本項目開展了以下的研究工作：（1）人體表面無線節點間電磁波傳播特徵研究。我們深入分析了人體表面電波傳播的特點，以及如何有效提高傳播增益的途徑。（2）天線源類型與人體作用的研究。我們全面的分析了不同天線源類型對人體的影響，以指導今後的天線設計。（3）簡化人體組織模型的研究。人體是一個由各種組織和器官組合而成的複雜系統，不同組織和器官的電磁特性相差極大，這對於天線的設計帶來的極大的挑戰。同時，考慮到設計的實際情況，沒必要在最初的設計中就使用完整的人體組織模型。這就需要對人體模型進行一定程度的簡化。為此，我們研究單層人體組織模型，多層人體組織模型等一系列相關模型，力求找到模型精度與設計時間的平衡點。（4）適用於人體表面節點間通信的天線研究。可穿戴天線是人體中心無線通信的核心器件。為此，本課題組提出一種基於高阻表面的緊湊低剖面天線，以及頂部載入方形貼片的方向圖可重構單極子天線。（5）植入式天線的研究。植入式天線是無線數據遙測系統中極其重要的一部分。為此，我們設計了多種植入式天線，它們分別是具有圓極化特性的植入式天線，植入式MIMO天線，以及基於CMOS技術的植入式天線。
