[发明专利]感应链路的脉冲宽度自适应有效

专利信息
申请号: 200880102721.6 申请日: 2008-07-30
公开(公告)号: CN101932359A 公开(公告)日: 2010-12-29
发明(设计)人: 约瑟夫·保珈特纳尔;约瑟·罗德里古斯-纳瓦罗;马丁·斯托法纳勒;安迪亚斯·米特尔 申请(专利权)人: MED-EL电气医疗器械有限公司
主分类号: A61N1/36 分类号: A61N1/36
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 关兆辉;谢丽娜
地址: 奥地利因*** 国省代码: 奥地利;AT
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摘要:
搜索关键词: 感应 脉冲宽度 自适应
【说明书】:

本申请要求于2007年8月10日提交的美国临时专利申请60/955,063的优先权,其内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及用于可植入式医疗器械的数字数据和能量传输方法,尤其是,涉及数据信号的信号调节以便相对于随机变化和未知参数更加鲁棒。

背景技术

许多可植入式医疗器械接收体外生成的数据信号,所述数据信号还能够作为用于植入体的电力来源。典型地,数据信号在电磁场感应链路上在高频(HF)射频(RF)带(3-30MHz)使用近场通信(NFC)的系统进行传送。例如,磁场感应(MFI)链路能够基于两个对准线圈(aligned coil)-一个在外而一个在内-之间的变压器型感应而在体外信号处理器和植入式器械之间传送和接收信号。

这种应用中的体外信号处理器能够被认为是自供电的引发器(initiator)(例如,通过电池),其中植入式器械是非自供电的目标装置,其通过从传送的RF数据信号提取电能而通过MFI链路被远程供电。植入式器械例如能够通过该植入式器械对所传送信号进行的负载调制而对外部命令进行应答以提供遥测反馈数据。然后,所述体外信号处理器中的遥测电路能够对该经负载调制的RF反馈信号进行解调。

数字数据传输通常以某些R比特/秒的固定数据比特率进行。图1示出了如使用开关键控(OOK)调制的从引发器装置传送到目标装置的逻辑1和0(可能经编码)的数据比特的简单情形(开关键控调制是幅移键控(ASK)的特殊情况)。如在图1的下部所看到的,RF载波信号是具有通常处于HF带中的基础频率(fc)的正弦波。典型地,数据比特率低于或等于fc/10比特每秒。在低功率条件限制下,诸如E类放大器之类的非线性功率放大器(PA)在产生如图1下部所示波形的引发器装置处对基带信号进行调制和放大。调制的OOK信号的解调和检测在目标装置处进行以产生如图1上部所示的信号。

在低复杂度条件限制下,解调和检测利用非相干方案。也就是说,与实施相对复杂的基于锁相环(PLL)和科斯塔斯环(Costas loop)的相干方案相比,在非相干方法中,执行解调而不必恢复rf载波并且执行检测而不必恢复原始时序。在图1所示的示例中,对基带信号进行曼彻斯特编码(Manchester encoding)从而正(负)转换表示逻辑1(0),并且存在比特中信号转换。注意,独立于比特流并且与曼彻斯特编码相一致,仅能够看到两种状态:双倍宽度的高(双倍宽度的低)或者单倍宽度的高(单倍宽度的低)。

通常使用基于异步过采样和计数(O&C)算法的低复杂度检测方法,但是这些方法相对于变化并不非常鲁棒。在异步过采样中,由与编码器时钟无关的时钟(在所述时钟之间没有施加频率或相位关系)以某些kR个样本每秒(k通常为大于3的数)对解调信号进行采样。计数算法对高(低)状态中的样本进行计数并且基于固定决策间隔(即,整数的离散集合)来决定当前计数表示双倍宽度的高(双倍宽度的低)还是单倍宽度的高(单倍宽度的低)。接着直接解码为逻辑1/0流的(即,不归零流,NRZ流)。数据检测在以下文献中以更大篇幅进行讨论:美国专利5,741,314、美国专利6,600,955、美国专利4,361,895和美国专利6,628,212,这些内容结合于此作为参考。

发明内容

本发明的实施例针对于一种用于与植入式医疗器械进行通信的信号处理器。体外处理器以固定数据比特率向所述植入式医疗器械传送植入数据信号,所述植入数据信号具有高和低逻辑状态的序列。高和低逻辑状态的脉冲宽度持续时间能够响应于来自可植入式医疗器械的反馈遥测数据而进行调节。

在具体实施例中,所述体外处理器可以使用电磁场感应链路以传送3MHz和30MHz之间的高频带无线频率。可以使用曼彻斯特数据编码对所述植入数据信号进行编码。可以从预先确定的脉冲宽度持续时间的群组中选择所述可调节脉冲宽度持续时间。

在以上任意实施例中,所述植入式医疗器械可以是耳蜗植入装置。

附图说明

图1示出了如这里所描述的NFC系统中的数据传输。

图2示出了根据本发明具体实施例的系统中的各种功能模块。

图3图示了根据具体实施例的使用各种波形增量的脉冲宽度自适应。

图4图示了根据具体实施例的对波形增量进行优化的各个步骤。

图5图示了具体实施例中用于产生各种波形增量的电路逻辑的一个示例。

具体实施方式

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