《低功耗自適應極簡人體通信收發機》是依託北京大學，由汪波擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低功耗自適應極簡人體通信收發機
- 項目負責人：汪波
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人體健康監測所採集到的心電腦電等體徵信號，以身體為媒介傳輸到隨身穿戴的便攜設備如智慧型手錶上，是無導線、無天線、零束縛的安全通信方式，已成為IEEE BAN體域網的通信標準之一。實現這種人體通信收發機的關鍵是解決長時間工作、兼容個體差異以及電路微型化的問題。由此，本項目擬研究一種超低功耗、電路形態極簡、人體阻抗通用性好、全集成的人體通信收發機電路。首先研究人體信道特性，確定人體通信的最佳頻段。然後研究基於鎖相環的極簡收發機電路，建立收發一體的多模通信方式，僅靠一套鎖相環電路分別工作在調製、解調、校準等模式並快速切換，實現信號接收、傳送和頻率校準的三合一復用，達到精簡電路和超低功耗目的；同時研究片上集成負反饋振盪器，建立時鐘頻率自補償機制，以省去臃腫的片外晶振元件、提高集成度。最後，研究消除人體差異的方法，提出人體阻抗的非相干有源探測和數字增益調節方法，以適應個體差異、減小信號失真度。
結題摘要
本項目研究的人體通信收發機具有低功耗、電路結構簡單等優點，特別適合於便攜移動設備間的通信。我們提出一種基於鎖相環電路實現的人體通信收發機電路，通過人體試驗確定了合適的人體信道最佳頻段為40MHz，建立了人體通信信道模型。在此基礎上設計了收發一體的鎖相環電路，可工作在調製、解調、校準等模式並快速切換，實現信號接收、傳送和頻率校準的三合一復用。鎖相環電路包括鑒頻鑒相器、壓控振盪器、分頻器、電荷泵等電路。晶片流片後測試可實現數據收發功能，數據率達到5Mbps，滿足目標要求。為了進一步提高集成度，減小電路尺寸，我們還研究並設計了在晶片上集成時鐘電路，我們提出一種正負溫度係數抵消的方法，用環形振盪器實現了較好的溫度特性，且晶片面積僅0.08平方毫米。此外我們研究並設計了人體阻抗檢測電路，採用二級放大方式，電路具有穩定的輸出電流，輸出阻抗達到了1M歐姆。
