[实用新型]一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种医疗通信系统，具体涉及一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，属于人体通信领域。

背景技术

人体通信（Intra-body Communication，IBC）是一种新兴的短距离“无线”通信方式，它的最大特点在于利用人体作为微弱电信号的传输煤质，以实现人体表面、内部、周围等一切可与人体接触的电子装置之间的数据传输和共享，相比常见的有线和无线连接技术，IBC不仅免去了冗繁的连线，同时兼具功耗小、辐射微弱、成本低廉、安全性好等特点。现阶段的人体通信技术可实现人体体表、体内等一系列穿戴式/植入式医疗传感器/仪器之间的信号交互与共享，从而构建人体生理信号获取、分析与处理的基本平台—体域网，以期在减少设备成本、简化操作步骤的同时提高监护质量，这种新型的健康监护模式对于使用者而言，不仅有利于各传感器的协同控制和参数融合，便于使用者对自身健康状况做出初步、客观、全面的评价，更能通过人体基站/服务器将检测到的生理参数、评价结果由公共网络（GSM、3G）发送至社区或医院的服务平台，供专业医护人员做出最终诊断，尤其适用于需要实时、连续、长时间检测各种人体生理特征参数的医疗监护场合，诸如慢性病、老年性疾病患者、残疾人的监护以及运动员、航天员的状态监测。

现阶段人体通信技术可分为电容耦合型和电流耦合性两类，电容耦合型的整个系统由发送端、人体、接收端三部分组成，发送端和接收端分别有信号第一贴片电极和对地耦合第一贴片电极，信号第一贴片电极用来发送和检测信号，该第一贴片电极可以与人体接触，也可以在人体的皮肤附近；对地耦合第一贴片电极主要是用来产生信号的对地回路。这些都只能集中在人体表面进行，通信也仅限于表面到表面的通信，无法深入组织内部，这是由于在信号的传输过程中，发送端和接收端必须形成对地回路，因此这种方式不适合于植入式人体通信，并且由于人体传输过程中回路的不确定性，使得收发器设计难度较大，此外在通信过程中，对地耦合第一贴片电极的工作方式类似向外辐射杂散场，不确定因素太大，极易受到外界电磁干扰，从而导致系统的适应性和稳定性降低。电流耦合性型人体通信与电容耦合型人体通信不同之处在于发送装置与接收装置的第一贴片电极直接与人体接触，并且不需要与地面发生对地耦合，为设备的放置放宽了条件，并且功耗非常低（仅需要8uW），因此它适用于植入式设备的通信技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，主要解决了现有的电容耦合型人体通信因对地回路的依赖而造成整个系统的适应性、稳定性下降的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，包括电源模块，分别与电源模块连接的、同时安装于人体上的发射机和接收机，所述发射机包括基于FPGA的调制模块，与基于FPGA的调制模块连接的DDS模块，与DDS模块相连并用于连接人体的单端电压转换差分电流模块，所述接收机包括与人体连接的信号接收模块，顺次连接的模拟乘法器、移相器、锁相环、基于FPGA的解调模块，模拟乘法器与信号接收模块相连。

具体地，人体与发射机之间还连接有第一贴片电极、第二贴片电极，人体与接收机还连接有第三贴片电极、第四贴片电极。

进一步地，所述基于FPGA的调制模块包括用于与外接时钟信号连接的分频器，与分频器连接的选择器，分别与选择器连接的差分相位编码器和内部时钟信号产生模块，分别与差分相位编码器连接的驱动器和用于连接人体医疗信号的串/并变换器，驱动器与DDS模块连接。所述基于FPGA的解调模块包括顺次连接的串/并变换器、抽样判决器、并/串变换器，串/并变换器与锁相环相连，并/串变换器与外部屏幕相连。

再进一步地，述单端电压转换差分电流模块包括顺次连接的用于对输入电压调节的电压调节电路、用于将单端电压信号转换成差分电压信号的单端电压转差分电压电路、用于将差分电压信号转换成差分电流信号的电压转电流电路，电压调节电路与DDS模块相连，电压转电流电路与第一贴片电极、第二贴片电极相连。

所述信号接收模块包括顺次连接的用于测量人体上两个不同位置之间的电压差的仪表放大器电路、用于抑制干扰信号的带通滤波器电路、用于为后级信号处理提供足够电压的电压调节电路，所述仪表放大器电路与第三贴片电极、第四贴片电极相连，电压调节电路分别与基于FPGA的解调模块和模拟乘法器相连。