解剖区域特异性的体内无线通信信道表征
信号处理
2019-02-19 v1
摘要
体内无线体域网（WBANs）及其相关技术通过提供连续健康监测和无创手术能力，以及疾病的远程诊断与治疗，正在塑造医疗保健的未来。为充分挖掘此类设备的潜力，有必要对通信信道进行表征，以助于构建可靠且高性能的通信系统。本文针对男性躯干，在 915 MHz 和 2.4 GHz 下考虑多种器官，通过数值与实验（人体尸体）相结合的方式，给出了体内无线通信信道表征。文中引入了统计路径损耗（PL）模型，并提供了解剖区域特异性参数。研究发现，体内 dB 尺度下的平均 PL 呈现线性衰减特性，而非指数衰减轮廓，且 2.4 GHz 下的功率衰减速率约为 915 MHz 下的两倍。此外，由于主要散射体位于天线附近，随着体内天线放置于更深处，阴影衰落方差显著增大。本文还研究了多径传播特性，以便于未来无线医疗系统中恰当的波形设计，并在 5 cm 深度处观测到 2.76 ns 的均方根（RMS）时延扩展。结果表明，体内信道表现出不同于经典通信信道的特性，且位置依赖性对于精确、可靠和节能的链路预算计算非常关键。
引用
@article{arxiv.1902.05990,
title = {Anatomical Region-Specific In Vivo Wireless Communication Channel Characterization},
author = {Ali Fatih Demir and Q. H. Abbasi and Z. E. Ankarali and A. Alomainy and K. Qaraqe and E. Serpedin and H. Arslan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05990},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 12 figures, 6 tables; accepted version (The URL for the final version: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7593228&isnumber=8023990 )