一种无线体域网通信系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种无线体域网通信系统。该系统包括：发射端和接收端；接收端包括：负载电阻、数控电感阵列和补偿电感值计算器；负载电阻和数控电感阵列依次串联于信号电极和地电极间，补偿电感值计算器与负载电阻和数控电感阵列并联；负载电阻，用于根据发射端发射的激励信号，生成电压信号；补偿电感值计算器，用于根据电压信号，计算得到补偿电感值；数控电感阵列，用于根据补偿电感值，从数控电感阵列的多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并通过补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。本发明专利技术实施例提供的系统，能够在人体姿态变化过程中动态且有效的对系统中的反向路径损耗进行补偿，使得系统的功耗大幅降低。

【技术实现步骤摘要】
一种无线体域网通信系统
本专利技术实施例涉及无线体域网
，尤其涉及一种无线体域网通信系统。
技术介绍
无线体域网(wirelessbodyareanetworks，WBAN)，是指建立在个人所携带的电子设备之间的信息网络。为了促进无线体域网的发展，无线体域网标准IEEE802.15.6于2012年正式确立。标准中规定了三类用以进行无线体域网通信的信号频段：窄带(narrowband，NB)、超宽带(ultrawideband，UWB)和人体通信(humanbodycommunication，HBC)频段。其中，窄带和超宽带均属于射频通信的方式，而人体通信则是将人的身体视为导体，利用人体作为信道完成信号的传导，是一种非射频的通信方式。与射频通信的方式相比，人体通信由于利用人体低损耗的特性，且无需天线、线圈，有望真正实现无线体域网的低功耗和小型化。对于基于人体通信的无线体域网通信系统，依照耦合方式的不同，又可分为基于电容耦合的无线体域网通信系统和基于电流耦合的无线体域网通信系统。其中，基于电容耦合的无线体域网通信系统是通过发射端或接收端的两个电极分别与人体和空气进行电容耦合来确立通信回路，进而实现信号的传导。图1为现有技术中无线体域网通信系统的结构示意图，如图1所示，该系统为基于电容耦合的无线体域网通信系统，包括发射端和接收端，其中，发射端包括一个信号电极SEtx、一个交流信号源和一个地电极GEtx，接收端包括一个信号电极SErx和一个地电极GErx。其中，信号电极SEtx和信号电极SErx均贴于人体表面，此时，信号电极SEtx-人体-信号电极SErx间构成了前向路径，地电极GEtx-空气-地电极GErx间构成了反向路径。由于空气中的耦合电容的导电率远低于人体的导电率，从而使得反向路径损耗远高于前向路径损耗。为了保持无线体域网通信系统的低功耗，需要对反向路径损耗进行补偿。图2为现有技术中具有补偿功能的无线体域网通信系统的结构示意图，如图2所示，通常通过在接收端的信号电极SErx和地电极GErx间串联一个固定电感，以实现对反向路径损耗进行补偿。但是，反向路径损耗随人体姿态的变化而变化，现有技术无法在人体姿态的动态变化过程中对反向路径损耗进行有效的补偿，因此，无法保持该系统的低功耗。因此，提出一种能够在人体姿态动态变化过程中对反向路径损耗进行有效补偿的无线体域网通信系统成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种无线体域网通信系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种无线体域网通信系统，包括：发射端和接收端；其中，所述接收端包括：负载电阻、数控电感阵列和补偿电感值计算器；其中，所述负载电阻和所述数控电感阵列依次串联于信号电极和地电极间，所述补偿电感值计算器与所述负载电阻和所述数控电感阵列并联；所述负载电阻，用于根据所述发射端发射的激励信号，生成电压信号；所述补偿电感值计算器，用于根据所述电压信号，计算得到补偿电感值；所述数控电感阵列，用于根据所述补偿电感值，从所述数控电感阵列的多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并通过所述补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。本专利技术实施例提供的一种无线体域网通信系统，通过在接收端的信号电极和地电极中串联负载电阻和数控电感阵列，并将补偿电感值计算器与负载电阻和数控电感阵列并联，使得负载电阻能够根据发射端的交流信号源发射的激励信号生成电压信号并传递至补偿电感值计算器，进一步使得补偿电感值计算器根据电压信号计算得到补偿电感值并传递至数控电感阵列，进一步使得数控电感阵列从自身所包括的多个电感中确定补偿电感，进而通过补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。由于发射端的交流信号源能够在人体姿态变化过程中周期或非周期性地发射激励信号，因此，发射端每发射一个激励信号，接收端都能相应地生成一个电压信号，进而基于该电压信号在数控电感阵列中确定补偿电感，从而通过补偿电感对系统中的反向路径损耗进行补偿，从而能够在人体姿态变化过程中动态且有效的对系统中的反向路径损耗进行补偿，使得系统的功耗大幅降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中无线体域网通信系统的结构示意图；图2为现有技术中具有补偿功能的无线体域网通信系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种无线体域网通信系统的结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的一种无线体域网通信系统的具体结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的一种无线体域网通信系统的具体结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种补偿电感值计算器的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种测试系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图3为本专利技术实施例提供的一种无线体域网通信系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括：发射端31和接收端32；其中，所述接收端32包括：负载电阻321、数控电感阵列322和补偿电感值计算器323；其中，所述负载电阻321和所述数控电感阵列322依次串联于信号电极SErx和地电极GErx间，所述补偿电感值计算器323与所述负载电阻321和所述数控电感阵列322并联；所述负载电阻321，用于根据所述发射端31发射的激励信号，生成电压信号；所述补偿电感值计算器323，用于根据所述电压信号，计算得到补偿电感值；所述数控电感阵列322，用于根据所述补偿电感值，从所述数控电感阵列322的多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并通过所述补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。首先，结合图3对发射端31进行具体说明：发射端31包括：依次串联的信号电极SEtx、交流信号源311和地电极GEtx。其中，交流信号源311周期或非周期性的产生激励信号，该激励信号可以使得信号电极SEtx和地电极GEtx间产生交流电压，该交流电压通过人体和空气中的耦合电容传递到接收端32，使得接收端32的信号电极SErx和地电极GErx间产生交流电压，该交流电压使得负载电阻321生成电压信号。其中，负载电阻为通常在大型电源设备、医疗设备和电力仪器设备等产品中使用的用于吸收多余功率的大功率耗能电阻。其次，结合图3对接收端32进行具体说明：接收端32包括：依次串联的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线体域网通信系统，其特征在于，包括：发射端和接收端；其中，所述接收端包括：/n负载电阻、数控电感阵列和补偿电感值计算器；其中，/n所述负载电阻和所述数控电感阵列依次串联于信号电极和地电极间，所述补偿电感值计算器与所述负载电阻和所述数控电感阵列并联；/n所述负载电阻，用于根据所述发射端发射的激励信号，生成电压信号；/n所述补偿电感值计算器，用于根据所述电压信号，计算得到补偿电感值；/n所述数控电感阵列，用于根据所述补偿电感值，从所述数控电感阵列的多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并通过所述补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线体域网通信系统，其特征在于，包括：发射端和接收端；其中，所述接收端包括：
负载电阻、数控电感阵列和补偿电感值计算器；其中，
所述负载电阻和所述数控电感阵列依次串联于信号电极和地电极间，所述补偿电感值计算器与所述负载电阻和所述数控电感阵列并联；
所述负载电阻，用于根据所述发射端发射的激励信号，生成电压信号；
所述补偿电感值计算器，用于根据所述电压信号，计算得到补偿电感值；
所述数控电感阵列，用于根据所述补偿电感值，从所述数控电感阵列的多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并通过所述补偿电感对无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数控电感阵列，包括：
第一补偿电感确定模块、多个电感和多个开关；其中，
所述多个电感中的各电感并联，所述多个开关与所述多个电感一一对应，每一开关与对应的电感串联；
所述第一补偿电感确定模块，与所述多个开关电连接，用于根据所述补偿电感值，从所述多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并根据所述补偿电感生成控制信号并发送至所述多个开关；
所述多个开关，用于根据所述控制信号进行断开或闭合，以将处于闭合状态的开关所对应的电感作为补偿电感，以通过所述补偿电感对所述无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数控电感阵列，包括：
第二补偿电感确定模块、多个电感和多个开关；其中，
所述多个电感中的各电感串联，所述多个开关与所述多个电感一一对应，每一开关与对应的电感并联；
所述第二补偿电感确定模块，与所述多个开关电连接，用于根据所述补偿电感值，从所述多个电感中确定若干个电感作为补偿电感，并根据所述补偿电感生成控制信号并发送至所述多个开关；
所述多个开关，用于根据所述控制信号进行断开或闭合，以将处于断开状态的开关所对应的电感作为补偿电感，以通过所述补偿电感对所述无线体域网通信系统中的反向路径损耗进行补偿。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，杨华中，刘勇攀，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11