植入式人体通信技术发展与未来

人体通信技术是一项新兴的无线通信技术,因创伤小、不会感染和设备定位方便,在人体实时医疗监测领域发挥着非常重要的作用。按照电极的耦合方式分类,人体通信可分为电容耦合型人体通信和电流耦合型人体通信。通过分析整理现有成果可知,电容耦合型人体通信需要共地耦合而不适合于植入式人体通信;电流耦合型人体通信可弥补电容耦合型人体通信的缺点。已有的研究分别对两种耦合方式的样机、实验作了详细的讨论;按照电极的放置位置分别重点分析了"表面—表面"、"表面—植入"、"植入—表面"以及"植入—植入"人体通信的研究现状;指出了该技术的机遇和挑战,展望了该技术的未来。虽然电流耦合型人体通信还面临诸多难题,但是伴随着多种技术的发展,智能化医疗设备的需求,其将成为未来植入式医疗通信技术的必然选择。     

人体前臂组织各向异性的人体通信信道模型

人体前臂是一个近似的圆柱体结构,由组织包裹组成。这些组织有的各向同性,如皮肤,脂肪;有的各向异性,如肌肉等。它们对人体电流信号的传播与分布有着极大的影响,特别是肌肉组织。应用麦克斯韦方程,结合人体组织特性和准静态条件下的边界条件,在柱坐标系下建立了基于人体组织特性的信道模型。用该模型,结合人体组织各向特性的电参数(肌肉),在MATLAB2010a上分别计算出具有组织特性的信道模型和不具有组织特性的信道模型的结果。然后与在人体右前臂测量得到的数据相比较,发现加入组织特性的信道模型的增益曲线与实验数据保持高度一致,模型的平均误差比各向同性的信道模型误差下降了2%,最大误差也下降了3%,进一步降低了模型的失真率。     

Kirchhoff方程解的指数衰减性质

研究了Kirchhoff方程解的指数衰减性,借助于非线性Kirchhoff方程和非线性波动方程解的性质,利用Galerkin方法证明了解的有界性,进一步通过构建适当的Lyapunov函数,证明特定条件下Kirchhoff方程解呈指数衰减.该理论的证明对完善Kirchhoff方程解的研究有积极的意义.     

广义约束神经元网络模型系统结构参数辨识(英文)

系统参数的辨识有助于帮助提高系统的透明性,从而增强系统的可控能力;如何提高系统参数的辨识能力是一个非常重要的课题,目前在单输入单输出(SISO)参数辨识上已经取得了一些成果.通过分析广义约束神经元网络模型,结合已有的一些理论,经过推理总结得到了m输入n输出(MINO)系统以及多输入多输出(MIMO)参数的辨识理论方法.经过实际验证,它为提高"黑盒"的透明度是可行的.该理论的提出,有助于提高广义约束神经元网络模型参数的辨识能力,进一步提高了神经网络"黑盒"系统的模型识别能力.     

植入式人体通信技术发展与未来刘益和,张简

人体通信技术是一项新兴的无线通信技术,因创伤小、不会感染和设备定位方便,在人体实时医疗监测领域发挥着非常重要的作用。按照电极的耦合方式分类,人体通信可分为电容耦合型人体通信和电流耦合型人体通信。通过分析整理现有成果可知,电容耦合型人体通信需要共地耦合而不适合于植入式人体通信;电流耦合型人体通信可弥补电容耦合型人体通信的缺点。已有的研究分别对两种耦合方式的样机、实验作了详细的讨论;按照电极的放置位置分别重点分析了“表面-表面”、“表面-植入”、“植入-表面”以及“植入-植入”人体通信的研究现状;指出了该技术的机遇和挑战,展望了该技术的未来。虽然电流耦合型人体通信还面临诸多难题,但是伴随着多种技术的发展,智能化医疗设备的需求,其将成为未来植入式医疗通信技术的必然选择。