利用空间自由度实现可植入器件的高数据率超声通信
医学物理
2017-02-20 v1 信息论
math.IT
摘要
我们提出并演示了一种利用空间自由度的超声通信链路，以提高深度可植入医疗器件的数据速率。低衰减和毫米波长使超声成为微型低功耗植入物的理想通信介质。尽管小的频谱带宽极大地限制了传统超声植入物可实现的数据速率，但通过在多输入/多输出系统中使用多个换能器，可以利用大的空间带宽来提供空间复用增益，而无需额外的功率、更大的带宽或复杂的封装。我们在矿物油中实验验证了该通信链路，发射器和接收器相距 5 cm，各容纳两个定制设计的毫米级压电换能器，以相同频率工作。两路以正交相移键控调制、速率为 125 kbps 的数据流在两个信道上同时发送和接收，有效地将数据速率翻倍至 250 kbps，测得误码率低于 1e-4。我们还通过引入位置偏移后测试通信链路，评估了信道分离网络的性能和鲁棒性。这些结果展示了空间复用为实现需要更高速率更复杂的植入应用的潜力。
引用
@article{arxiv.1702.05154,
title = {Exploiting Spatial Degrees of Freedom for High Data Rate Ultrasound Communication with Implantable Devices},
author = {Max L. Wang and Amin Arbabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05154},
year = {2017}
}
备注
4 pages, 4 figures