基于多姿势人体模型的信道研究*

王紫阳，廖 薇

(上海工程技术大学 电子电子工程学院，上海 201620)

0 引 言

人体通信技术利用人体为传输媒介，可以实现医生与病患间的相对隔离，同时具备较高的通信效率，可以满足医疗测量的精确度而受到人们的广泛关注。保证体表周围通信状态的稳定及速度上的高效率成为该技术的研究热点。在医疗健康领域，无线体域网在不影响人的正常生活、学习和工作的情况下，收集身体生理参数及周边的环境信息[1]。

在体域网范围内，IEEE 802.15.6协会建立了完整的短距离、低功耗及传输速率为10 Mb/s的无线通信国际标准，该标准为人体邻近区域短距离无线通信标准,将传输技术分为超宽带(UWB)、NB[2]、人体通信(human body communication,HBC)三种。通常来说，UWB及NB通信方法采用天线以射频的方式实现功能，存在多种通信方式兼容性问题，同时发射极的设计问题也成为制约该方向发展的困扰。而HBC作为近几年研究的热点，可以通过在简单电极片间传递信号，采用极小的成本即可在体表实现通信功能。HBC频段即10～50 MHz段的研究，文献[3]发现在该频段下的电磁波，沿着体表的衰减情况远小于电磁波向空气中扩散衰减的幅度。文献[4]通过人体模型得出了发射极在手指出的路径损耗模型。在体表电磁传播中，包含电磁分量[5]、表面波分量及感应场三部分分量。文献[6]将发射路径与接收路径分别进行了研究，在电容耦合下从大地到电极片的返回路径的信道特性会受到电极片类型、人体姿势及外部环境等因素的影响[7]，同时后一部分链路的路径损耗较大，其性能也几乎决定了该频段的路径损耗特性。……