光无线人工耳蜗

在本文中，我们提出了一种基于无线光通信的系统架构，该架构可显著提高人工耳蜗（CIs）经皮链路的可靠性以及频谱与功率效率。我们将所提出的系统称为光无线人工耳蜗（OWCI）。为了对其设计参数提供定量理解，我们建立了一个理论框架，该框架考虑了信道特性、内部单元的集成面积、收发机失准以及光单元的特性。为此，我们推导了经皮光链路（TOL）相应的平均信噪比、中断概率、遍历频谱效率和容量的显式表达式。这些表达式随后被用于评估 TOL 的通信质量对收发机设计参数及相应信道特性的依赖关系。所得解析结果由蒙特卡洛仿真的相应结果加以证实。我们的研究结果表明，OWCI 是一种极具前景的架构，可大幅提升 CI TOL 的可靠性与有效性，同时与广泛使用的相应射频（RF）方案相比所需发射功率显著降低。