【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据传输，尤其涉及一种数据传输装置及方法。
技术介绍
1、基于超声波作为人体内植入物的无线供能及数据传输技术已展现出多项显著优势，例如，利用无线供能及数据传输技术能够在较大深度(＞10厘米)实现能量聚焦，并将能量聚焦至毫米级范围，同时，由于超声波的传输速度较慢，即使在较低频率(如1mhz)下，仍能够实现毫米级的聚焦效果，这对于空间分辨率要求较高的应用尤为有利；另外，超声波在传输过程中衰减较低，使得其传输效率能够进一步提升，相比于射频远场功能，具有更高的传输效率。
2、目前，在基于超声波对人体内的植入物进行供能及数据传输时主要采用主动驱动方式及脉冲回波方式；主动驱能方式采用主动驱动超声换能器的方式进行数据传输，而驱动超声换能器需要较高的能耗，使得系统的整体能耗变高，且主动驱动超声换能器所产生的热量需要被进一步调控以避免超声换能器温度过高；而脉冲回波方式在供能与数据传输过程中需要不同的负载阻抗，在供能时，能量收集电路前端的阻抗太低，导致无法进行数据传输，因此，供能与数据传输不能同时进行，导致数据的传输效率低。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种数据传输装置及方法，以解决现有技术中主动驱动超声换能器进行数据传输时能耗高且超声换能器需要温度调控；以及脉冲回波方式在供能与数据传输不能同时进行，导致数据的传输效率低的问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是
3、压电换能模块，用于接收超声波信号，并将接收的超声波信号中的部分超声波信号转换为第一交流电信号，将接收的超声波信号中的另外部分超声波信号反射；
4、交流－直流转换模块，与所述压电换能模块连接，所述交流－直流转换模块用于接收第一交流电信号，并根据第一交流电信号输出第一直流电信号；
5、数据采集模块，与所述交流－直流转换模块连接，所述数据采集模块用于采集人体待监测位置的状态数据，并根据所述状态数据输出第一数字信号；
6、信号调制模块，与所述数据采集模块连接，所述信号调制模块用于接收所述第一数字信号，并对所述第一数字信号进行编码、解调以输出调制信号；
7、控制模块，与所述交流－直流转换模块及所述信号调制模块连接，所述控制模块用于接收所述调制信号，并根据所述调制信号输出第一控制信号至所述交流－直流转换模块，以控制所述交流－直流转换模块的导通时间。
8、本专利技术进一步地设置，所述交流－直流转换模块包括：
9、有源整流单元，与所述压电换能模块及所述控制模块连接，所述有源整流单元用于接收第一交流电信号，并根据第一交流电信号输出第二直流电信号，所述控制模块用于根据所述调制信号输出所述第一控制信号至所述有源整流单元，以控制所述有源整流单元的导通时间；
10、直流－直流转换单元，与所述有源整流单元连接，所述直流－直流转换单元用于接收第二直流电信号，并根据第二直流电信号输出第一直流电信号。
11、本专利技术进一步地设置，所述交流－直流转换模块包括：
12、有源整流单元，与所述压电换能模块连接，所述有源整流单元用于接收第一交流电信号，并根据第一交流电信号输出第二直流电信号；
13、直流－直流转换单元，与所述有源整流单元及所述控制模块连接，所述直流－直流转换单元用于接收第二直流电信号，并根据第二直流电信号输出第一直流电信号，所述控制模块用于根据所述调制信号输出所述第一控制信号至所述直流－直流转换单元，以控制所述直流－直流转换单元的导通时间。
14、本专利技术进一步地设置，所述交流－直流转换模块包括：
15、有源整流单元，与所述压电换能模块连接，所述有源整流单元用于接收第一交流电信号，并根据第一交流电信号输出第二直流电信号；
16、直流－直流转换单元，与所述有源整流单元连接，所述直流－直流转换单元用于接收第二直流电信号，并根据第二直流电信号输出第一直流电信号；
17、开关单元，与所述控制模块连接，所述直流－直流转换单元的输入端经所述开关单元接地，所述控制模块用于根据所述调制信号输出所述第一控制信号至所述开关单元，以控制所述开关单元的导通时间。
18、本专利技术进一步地设置，所述交流－直流转换模块还包括：储能单元，所述储能单元设置在所述开关单元与地的连接路上。
19、本专利技术进一步地设置，所述开关单元包括第一开关管，所述第一开关管与所述控制模块连接，所述直流－直流转换单元经所述第一开关管与所述储能单元连接。
20、本专利技术进一步地设置，所述储能单元包括储能电容，所述储能电容的一端与所述第一开关管的源极连接，所述储能电容的另一端接地。
21、本专利技术进一步地设置，所述数据采集模块包括：
22、第一传感器，与所述交流－直流转换模块连接，所述第一传感器用于采集待监测位置的状态数据；
23、模数转换单元，与所述第一传感器及所述信号调制模块连接，所述模数转换单元用于接收所述状态数据，并根据所述状态数据输出第一数字信号。
24、本专利技术进一步地设置，所述第一传感器为压力传感器或血氧传感器。
25、本专利技术还提供了一种应用如上所述的数据传输装置的方法，所述方法包括：
26、接收超声波信号，并将接收的超声波信号中的部分超声波信号转换为第一交流电信号，将接收的超声波信号中的另外部分超声波信号反射；
27、接收第一交流电信号，并根据第一交流电信号输出第一直流电信号；
28、采集人体待监测位置的状态数据，并根据所述状态数据输出第一数字信号；
29、接收所述第一数字信号，并对所述第一数字信号进行编码、解调以输出调制信号；
30、接收所述调制信号，并根据所述调制信号输出第一控制信号至所述交流－直流转换模块，以控制所述交流－直流转换模块的导通或关断时间，使所述调制信号载至反射的超声波信号上。
31、本专利技术所具有的有益效果：
32、本专利技术所公开了一种数据传输装置及方法，该数据传输装置压电换能模块，用于接收超声波信号，并将接收的超声波信号中的部分超声波信号转换为第一交流电信号，将接收的超声波信号中的另外部分超声波信号反射；交流－直流转换模块，与所述压电换能模块连接，所述交流－直流转换模块用于接收第一交流电信号，并将第一交流电信号转换为第一直流电信号；数据采集模块，与所述交流－直流转换模块连接，所述数据采集模块用于采集人体待监测位置的状态数据，并根据所述状态数据输出第一数字信号；信号调制模块，与所述数据采集模块连接，所述信号调制模块用于接收所述第一数字信号，并对所述第一数字信号进行编码、解调以输出调制信号至所述压电换能模块反射的超声波信号；控制模块，与所述交流－直流转换模块及所述信号调制模块连接，所述控制模块用于接收所述调制信号，并根据所述调制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
3.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
4.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
5.根据权利要求4所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块还包括：储能单元，所述储能单元设置在所述开关单元与地的连接路上。
6.根据权利要求5所述的数据传输装置，其特征在于，所述开关单元包括第一开关管，所述第一开关管与所述控制模块连接，所述直流－直流转换单元经所述第一开关管与所述储能单元连接。
7.根据权利要求6所述的数据传输装置，其特征在于，所述储能单元包括储能电容，所述储能电容的一端与所述第一开关管的源极连接，所述储能电容的另一端接地。
8.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：
9.根据权利要求8所述的数据传输装置，其特征在于，所述第一传感器为压力传感器或血氧
10.一种应用如权利要求1－9任一项所述的数据传输装置的方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
3.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
4.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块包括：
5.根据权利要求4所述的数据传输装置，其特征在于，所述交流－直流转换模块还包括：储能单元，所述储能单元设置在所述开关单元与地的连接路上。
6.根据权利要求5所述的数据传输装置，其特征在于，所述开关单元包括第一开...
【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉敏，陈伟然，高从浩，林龙扬，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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