[发明专利]在人体通信中以可变数据率传送和接收信号的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于在人体通信中传送和接收可变数据率的信号的方法和设备，并且更具体地，涉及用于在其传播介质是人体的通信系统中在有限频带中传送和接收可变数据率的信号的方法和设备。

该工作得到MIC/IITA的IT R&D计划的部分支持[2006-S-072-02，Controller SoC for Human body Communications]。

背景技术

人体通信是使用人体导电的事实的技术。然而，必须向人体通信装置附加特定电极。例如，当两个人握手时，一个人的人体通信装置的电极通过这两个人的手腕运动来生成电场，以向另一人传送数据。这样的电场在人体中感应微电流，由此使能通过人体的数据传送。微电流的振幅是大约1毫微安培，这小于已流经人体的电流的振幅ff。理论上，1毫微安培的电流允许每秒传送400,000比特数据。

所以，必须在人体通信系统中提供这样一种信号传送和接收方案，通过根据信道状态来改变数据率，来避免其中聚集噪声功率的频带，并实现更高处理增益。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种用于通过人体传送和接收信号的方法和设备，以使得数据率能够在采用串并转换和频率选择性扩频码的人体通信系统中改变，并使得接收方的用于信号处理的电路复杂度能够在其中人体引导的信号强度大于在人体外部辐射的信号强度的频带(而不是其中相对更多地聚集噪声功率的频带)中改变。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于传送信号的设备，该设备包括：报头发生器，用于生成包括数据率的报头信息；数据发生器，用于通过根据数据率将要传送的每一数据比特重复0次到几次，而生成传送数据；扩频器，用于在期望频带中使用扩频码对传送数据进行扩频；和多路复用器，用于对该报头信息和该扩频数据进行多路复用。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于传送信号的方法，该方法包括：生成包括数据率的报头信息；通过根据数据率将要传送的每一数据比特重复0次到几次，而生成传送数据；在期望频带中使用扩频码对传送数据进行扩频；和对该报头信息和该扩频数据进行多路复用。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于接收信号的设备，该设备包括：解多路复用器，用于从接收数据中分离出报头和数据；报头处理器，用于从该报头中提取包括数据率的报头信息；和解扩器，用于根据数据率对多个输入数据进行不同的扩频，使得扩频结果与接收数据相关，发现最大相关性，并将与该最大相关性对应的输入数据确定为解扩数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于接收信号的方法，该方法包括：从接收数据中分离出报头和数据；从该报头中提取包括数据率的报头信息；根据数据率对多个输入数据进行可变的扩频；和使得扩频结果与接收数据相关，发现最大相关性，并将与该最大相关性对应的输入数据确定为解扩数据。

有利效果

根据本发明，采用串并转换和频率选择性扩频/解扩，来以可变数据率传送数据，并使用根据数据率的数据重复特性来获得高传送增益。结果，可降低人体之间的干扰和其他电装置引起的干扰。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示范实施例，本发明的以上和其他特征和优点将变得更清楚，其中：

图1图示了根据本发明实施例的用于人体通信的发射机的框图；

图2图示了根据本发明实施例的帧配置；

图3图示了根据本发明实施例的扩频码的示例；

图4图示了根据本发明实施例的频率选择性扩频器的电路图；

图5图示了根据本发明实施例的用于人体通信的接收机的框图；

图6图示了根据本发明实施例的当数据率索引为0时的图5的接收机的频率选择性解扩器的示范结构；

图7图示了根据本发明实施例的当数据率索引为1时的图5的接收机的频率选择性解扩器的示范结构；

图8图示了根据本发明实施例的当数据率索引为2时的图5的接收机的频率选择性解扩器的示范结构；和

图9图示了根据本发明实施例的当数据率索引为3时的图5的接收机的频率选择性解扩器的示范结构。

具体实施方式

现在将参考其中示出了本发明的示范实施例的附图来更全面地描述本发明。

在本发明中，采用频率选择性基带传送技术来在从5MHz到40MHz的有限频带中(排除低于5MHz和高于40MHz的频带)传送数据，与其他频带相比，人体噪声功率在该有限频带中相对更多地聚集。