人体区域通信

书籍目录

译者序

前言

第1部分移动云的简介与背景知识

第1章认识人体区域通信1

1.1定义1

1.2应用前景2

1.2.1医疗与保健应用2

1.2.2残疾人辅助6

1.2.3消费电子产品与用户识别6

1.3可用频段7

1.3.1UWB频段7

1.3.2MICS频段8

1.3.3ISM频段9

1.3.4HBC频段9

1.4标准化工作（IEEE 802.15.6-2012标准）10

1.4.1窄带PHY规范11

1.4.2UWB频段PHY规范12

1.4.3HBC频段PHY规范14

参考文献16

第2章人体电磁特性18

2.1人体的组成18

2.2与频率相关的介电特性19

2.3人体组织特性建模20

2.4与年龄相关的人体组织特性27

2.5透入深度与频率的关系31

2.6体内吸收特性34

2.7体表传播机理37

2.8绕射特性42

参考文献45

第3章电磁分析方法46

3.1时域有限差分方法46

3.1.1公式表述46

3.1.2吸收边界条件49

3.1.3场的激励52

3.1.4FDTD方法流程图及代码53

3.1.5频率相关的FDTD方法56

3.2MoM-FDTD混合方法58

3.2.1矩量法的公式表述59

3.2.2散射场FDTD的公式表述61

3.2.3MoM和FDTD方法的混合61

3.3有限元法63

3.4数字人体模型67

参考文献71

第4章人体区域信道建模72

4.1引言72

4.2路径损耗模型73

4.2.1自由空间路径损耗73

4.2.2体表UWB频段路径损耗74

4.2.3体内UWB频段路径损耗80

4.2.4体内MICS频段路径损耗84

4.2.5HBC频段路径损耗及等效电路表示87

4.3多径信道模型96

4.3.1Saleh-Valenzuela冲激响应模型97

4.3.2体表UWB信道模型97

4.3.3体内UWB信道模型109

参考文献114

第5章调制与解调117

5.1引言117

5.2调制方式118

5.2.1ASK、FSK和PSK调制方式118

5.2.2IR-UWB方式120

5.2.3MB-OFDM 方式123

5.3解调与错误概率127

5.3.1ASK、FSK和PSK信号的最佳解调127

5.3.2ASK、FSK和PSK信号的非相干检测130

5.3.3IR-UWB信号的最佳解调132

5.3.4IR-UWB 信号的非相干检测134

5.3.5MB-OFDM信号解调136

5.4RAKE接收137

5.5分集接收142

参考文献147

第6章人体区域通信性能分析148

6.1引言148

6.2体表UWB通信148

6.2.1BER149

6.2.2链路预算159

6.2.3最大通信距离162

6.3体内UWB通信164

6.3.1BER165

6.3.2链路预算170

6.4体内MICS频段通信175

6.4.1BER175

6.4.2链路预算176

6.5人体通信179

6.5.1BER179

6.5.2链路预算180

6.6双模式人体区域通信181

参考文献183

第7章电磁兼容性考虑184

7.1引言184

7.2SAR分析185

7.2.1安全导则185

7.2.2分析与评估方法187

7.2.3发射功率与SAR194

7.3心脏起搏器电磁干扰分析203

7.3.1心脏起搏器模型及干扰机理203

7.3.2电磁场方法206

7.3.3电路方法207

7.3.4发射信号强度与干扰电压之间的关系210

7.3.5实验评估系统216

参考文献219

第8章总结与未来挑战220

作者简介

本书首先介绍了在人体区域通信的各个可用频段上，人体的基本电磁特性以及对这些特性建模的方法，接下来介绍了用于人体信道建模的典型分析方法。基于这些基础知识，本书重点对3个主要领域的内容进行了介绍：人体信道建模、调制/解调性能分析和电磁兼容问题。全书沿着从理论到实践的脉络，从最基本的物理规律介绍开始，再到对有用的数学模型的介绍，最后是对实际应用问题的考虑和分析。

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