基于電感耦合的人體植入式通信方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電感耦合的人體植入式通信方法。該方法主要包括：在人體內(nèi)部設(shè)置植入式電子設(shè)備，該植入式電子設(shè)備包括：變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。本發(fā)明通過(guò)接收線圈和發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合，在植入式電子設(shè)備和服務(wù)終端之間通過(guò)電磁波來(lái)傳輸信息，使得通信范圍局限于人體近端通信，不會(huì)在不同的人體間造成覆蓋區(qū)域重疊，具有高安全性及高頻帶利用率，同時(shí)具有功耗低及無(wú)陰影效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，從而提供了一種安全、高效、可靠的人體通信系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】基于電感耦合的人體植入式通信方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人體通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于電感耦合的人體植入式通信方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的基于健康服務(wù)的人體通信系統(tǒng)，包括若干可分布于人體內(nèi)及體外的各部分的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)包括具有遠(yuǎn)程通信功能的設(shè)置在人體內(nèi)部的植入式電子設(shè)備，及設(shè)置在人體外部的服務(wù)終端。服務(wù)終端和植入式電子設(shè)備之間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)建立連接，節(jié)點(diǎn)獲得的信息在人體進(jìn)行傳播后經(jīng)由電子設(shè)備傳送至服務(wù)終端，服務(wù)終端發(fā)送的信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和個(gè)人電子設(shè)備傳播后傳送至人體節(jié)點(diǎn)。
[0003]目前，上述人體通信系統(tǒng)中的服務(wù)終端和植入式電子設(shè)備采用藍(lán)牙、WiFi或者短距離、低功耗的Zigbee通信技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信。其中，藍(lán)牙和短距離、低功耗的Zigbee通信系統(tǒng)的通信距離比較遠(yuǎn)，容易在不同的人體間造成覆蓋區(qū)域重疊，降低了系統(tǒng)安全性；藍(lán)牙和WiFi的功耗高，而Zigbee的數(shù)據(jù)率太低，且組網(wǎng)不容易。因此，現(xiàn)有的人體通信系統(tǒng)采用上述藍(lán)牙、WiFi或者短距離、低功耗的Zigbee通信技術(shù)，造成了人體通信系統(tǒng)中最看重的功耗、安全性、通信健壯性等性能大打折扣。因此，開(kāi)發(fā)一種安全、高效、可靠的人體通信系統(tǒng)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于電感耦合的人體植入式通信方法和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)安全、高效、可靠的人體通信系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供了如下方案:
[0006]—種基于電感稱合的人體植入式通信方法,包括:
[0007]在人體內(nèi)部設(shè)置植入式電子設(shè)備，該植入式電子設(shè)備包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
[0008]所述的方法還包括:
[0009]所述信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制電路、功率放大器和發(fā)射線圈，通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
[0010]所述的方法還包括:
[0011]在人體外部設(shè)置服務(wù)終端，該服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
[0012]所述解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)，所述整流電路包括雙二極管整流器。
[0013]所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
[0014]—種基于電感稱合的人體植入式通信系統(tǒng),包括:
[0015]植入式電子設(shè)備，用于設(shè)置在人體內(nèi)部，包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
[0016]所述的信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制電路、功率放大器和發(fā)射線圈，通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
[0017]所述的系統(tǒng)還包括:
[0018]服務(wù)終端，用于設(shè)置在人體外部，服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
[0019]所述解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)，所述整流電路包括雙二極管整流器，所述信號(hào)接收電路中的接收線圈和信號(hào)發(fā)射電路中的發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合。
[0020]所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
[0021]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收線圈和發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合，在植入式電子設(shè)備和服務(wù)終端之間通過(guò)電磁波來(lái)傳輸信息，使得通信范圍局限于人體近端通信，不會(huì)在不同的人體間造成覆蓋區(qū)域重疊，具有高安全性及高頻帶利用率，同時(shí)具有功耗低及無(wú)陰影效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，從而提供了一種安全、高效、可靠的人體通信系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于電感耦合的人體植入式通信方法的處理流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種信號(hào)發(fā)射電路的部分電路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種信號(hào)接收電路的部分電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種解調(diào)器的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，的具體結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0029]實(shí)施例一
[0030]該實(shí)施例提供的一種基于電感耦合的人體植入式通信方法的處理流程如圖1所示，包括如下的處理步驟:
[0031]步驟S110、在人體內(nèi)部設(shè)置植入式電子設(shè)備，該植入式電子設(shè)備包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器。
[0032]ASK (AmplitudeShiftKeying,振幅鍵控)是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的調(diào)制方式。ASK相當(dāng)于模擬信號(hào)中的調(diào)幅，ASK調(diào)制把頻率、相位作為常量，而把振幅作為變量，信息比特是通過(guò)載波的幅度來(lái)傳遞的。ASK發(fā)射和接收到的是幅度數(shù)字調(diào)制的載波信號(hào)，可獲取接收電路所需的時(shí)鐘。
[0033]所述信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，該實(shí)施例提供的一種信號(hào)發(fā)射電路的部分電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制器、功率放大器和發(fā)射線圈,通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
[0034]上述信號(hào)發(fā)射電路，使用改變放大器頻率響應(yīng)的方法。這樣就避免了耗散元件的使用，提高能量傳輸?shù)男?。因?yàn)檎{(diào)制電路的結(jié)構(gòu)以及頻率響應(yīng)固定，信號(hào)發(fā)射電路中的能量可由放大器供電進(jìn)行控制。
[0035]步驟S120、植入式電子設(shè)備中的變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，上述信息可以為人體生理參數(shù)信息或者植入式電子設(shè)備的狀態(tài)信息等。
[0036]變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器互相串聯(lián)，以人體為通信介質(zhì)進(jìn)行通信。
[0037]信號(hào)發(fā)射電路中的ASK調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行ASK調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器通過(guò)發(fā)射線圈將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
[0038]電磁波從發(fā)射線圈輻射后，不僅電波的能量會(huì)擴(kuò)散，接收機(jī)只能收到其中極小的一部分，而且在傳播過(guò)程中，電波的能量會(huì)被地面、建筑物或高空的電離層吸收或反射；或在大氣層中產(chǎn)生折射或散射，從而造成強(qiáng)度的衰減。
[0039]步驟S130、在人體外部設(shè)置服務(wù)終端，該服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器。
[0040]所述解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，該實(shí)施例提供的一種信號(hào)接收電路的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)。
[0041]圖3所示的整流電路中包括雙二極管整流器，整流電路中存在一個(gè)遠(yuǎn)大于調(diào)諧電容C1C2的串聯(lián)電容C4，并不影響電路的諧振頻率。在C4C5電容之間得到穩(wěn)定的直流電壓，加載到R1R2上。受二極管單向?qū)щ娦缘挠绊?，使用雙二極管整流器時(shí)流經(jīng)二極管的電流呈尖峰狀。上述信號(hào)接收電路中的線圈中的感生電流流過(guò)與線圈相串聯(lián)的整流電路，每個(gè)二極管導(dǎo)通的時(shí)間比在并聯(lián)結(jié)構(gòu)電路中長(zhǎng)，所有接收到的能量全部加載到負(fù)載上。同時(shí)，由于每個(gè)半周期中只有一個(gè)二極管導(dǎo)通，電路的開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)一步降低。
[0042]在上述串聯(lián)結(jié)構(gòu)的信號(hào)接收電路中，負(fù)載、整流器和濾波器與諧振電路相串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)降低直流供電電壓中的紋波，減小直流濾波器的帶寬，從而線圈中的感應(yīng)電壓不會(huì)受到整流器的影響，信號(hào)的調(diào)制度也不會(huì)發(fā)生變化，使解調(diào)電路得到簡(jiǎn)化，數(shù)據(jù)傳輸率得到提聞。
[0043]該實(shí)施例提供的一種解調(diào)器的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
[0044]在圖4所示的電路中，在解調(diào)器的輸入端加入了一個(gè)分壓器，用來(lái)限制輸入電壓的幅值。這個(gè)分壓器由兩個(gè)電容串聯(lián)而成。兩個(gè)電容的值均比較小，以減小解調(diào)器對(duì)諧振電路的影響。
[0045]二極管接法的MOS管作為小信號(hào)的放大器或大信號(hào)的衰減器。電流流經(jīng)MOS管時(shí)，電路起到兩個(gè)效果:
[0046](I)在電流較小時(shí)放大器可獲得較高的壓降；
[0047](2)在電流較大時(shí)，衰減器產(chǎn)生的過(guò)大電壓降被二極管鉗制，保護(hù)電路的其他部分。
[0048]數(shù)據(jù)解調(diào)中一個(gè)用于恢復(fù)信號(hào)包絡(luò)的檢波器三極管MKe。，完成信號(hào)調(diào)理和阻抗變換。整流得到的信號(hào)通過(guò)一個(gè)被動(dòng)帶通濾波器。這個(gè)濾波器的帶寬由傳輸數(shù)據(jù)的頻譜決定。濾波器輸出再經(jīng)過(guò)一個(gè)遲滯比較器后，將數(shù)據(jù)完全恢復(fù)。
[0049]步驟S140、信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
[0050]信號(hào)接收電路中的接收線圈和信號(hào)發(fā)射電路中的發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合，形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)傳輸上述發(fā)射線圈發(fā)射的電磁波。接收線圈通過(guò)電磁感應(yīng)接收上述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)。
[0051]信號(hào)接收電路中的解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
[0052]實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效無(wú)線傳輸是保證體外裝置對(duì)植入式設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確控制的關(guān)鍵。為了充分消除由同時(shí)傳遞能量產(chǎn)生的干擾，能量和數(shù)據(jù)的傳輸使用同一個(gè)電感耦合裝置，同時(shí)設(shè)置相同的載波。
[0053]實(shí)施例二
[0054]該實(shí)施例提供的一種基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其具體結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括:
[0055]植入式電子設(shè)備，用于設(shè)置在人體內(nèi)部，包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
[0056]服務(wù)終端，用于設(shè)置在人體外部，服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
[0057]進(jìn)一步地，所述植入式電子設(shè)備中的信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制電路、功率放大器和發(fā)射線圈，通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
[0058]所述的系統(tǒng)還包括:
[0059]進(jìn)一步地，所述服務(wù)終端中的解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)，所述整流電路包括雙二極管整流器，所述信號(hào)接收電路中的接收線圈和信號(hào)發(fā)射電路中的發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合。
[0060]所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
[0061]用本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)進(jìn)行基于電感耦合的人體植入式通信的具體過(guò)程與前述方法實(shí)施例類似，此處不再贅述。
[0062]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收線圈和發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合，在植入式電子設(shè)備和服務(wù)終端之間通過(guò)電磁波來(lái)傳輸信息，使得通信范圍局限于人體近端通信，不會(huì)在不同的人體間造成覆蓋區(qū)域重疊，具有高安全性及高頻帶利用率，同時(shí)具有功耗低及無(wú)陰影效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，從而提供了一種安全、高效、可靠的人體通信系統(tǒng)。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例利用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的諧振接收電路實(shí)現(xiàn)充分減小整流器和濾波器對(duì)所接收信號(hào)的影響。
[0064]人體電子工程領(lǐng)域已成為新一代信息技術(shù)和生物技術(shù)的重要交叉領(lǐng)域，本發(fā)明實(shí)施例的研究將為家電產(chǎn)業(yè)與醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融合提供有益的探討。
[0065]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0066]通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤(pán)等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
[0067]本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0068]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電感耦合的人體植入式通信方法，其特征在于，包括: 在人體內(nèi)部設(shè)置植入式電子設(shè)備，該植入式電子設(shè)備包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電感耦合的人體植入式通信方法，其特征在于，所述的方法還包括: 所述信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制電路、功率放大器和發(fā)射線圈，通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于電感耦合的人體植入式通信方法，其特征在于，所述的方法還包括: 在人體外部設(shè)置服務(wù)終端，該服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電感耦合的人體植入式通信方法，其特征在于，所述解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)，所述整流電路包括雙二極管整流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電感耦合的人體植入式通信方法，其特征在于，所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
6.一種基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其特征在于，包括: 植入式電子設(shè)備，用于設(shè)置在人體內(nèi)部，包括:變換器、信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器，所述變換器將需要發(fā)送的信息變換為電信號(hào)，所述信號(hào)調(diào)制器對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理得到載波信號(hào)，所述信號(hào)發(fā)射器將所述載波信號(hào)變換成電磁波，將所述電磁波向人體外面發(fā)射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)調(diào)制器和信號(hào)發(fā)射器通過(guò)信號(hào)發(fā)射電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)發(fā)射電路包括ASK調(diào)制電路、功率放大器和發(fā)射線圈，通過(guò)調(diào)整所述功率放大器的頻率來(lái)調(diào)整所述發(fā)射線圈的發(fā)射功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括: 服務(wù)終端，用于設(shè)置在人體外部，服務(wù)終端包括:換能器、解調(diào)器和信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器通過(guò)電磁感應(yīng)接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的所述電磁波，將所述電磁波轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，所述解調(diào)器對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理得到電信號(hào)，所述換能器將所述電信號(hào)變換為信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)器和信號(hào)接收器通過(guò)信號(hào)接收電路實(shí)現(xiàn)，所述信號(hào)接收電路包括整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路、解調(diào)器和負(fù)載，所述整流電路、濾波電路、接收線圈、串聯(lián)諧振電路和負(fù)載互相串聯(lián)，所述整流電路包括雙二極管整流器，所述信號(hào)接收電路中的接收線圈和信號(hào)發(fā)射電路中的發(fā)射線圈發(fā)生電感耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于電感耦合的人體植入式通信系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)器包括解調(diào)電路和時(shí)鐘恢復(fù)電路，所述解調(diào)電路包括幅值分壓器、MOS管、檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器，所述幅值分壓器設(shè)置在所述解調(diào)電路的輸入端，由兩個(gè)電容串聯(lián)而成，所述檢波器三極管、被動(dòng)帶通濾波器和遲滯比較器互相串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H04B5/00GK104168042SQ201410026927
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】殷波, 魏志強(qiáng), 宮飛翔, 盛艷秀 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)