[发明专利]一种基于改进SIMO算法的胶囊膀胱镜信号接收方法

说明书

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种基于改进SIMO算法的胶囊膀胱镜信号接收方法，包括以下步骤：A）对接收信号进行匹配滤波及同步检测，而后进行CFO估值及校正；B）对经过CFO估值及校正的数据流，进行正交信道解调，而后进行信道估计及SIMO译码；C）SIMO译码后的数据流经相位估值后进行数字解调，获得解调数据流；D）将解调数据流进行RS解码，获得通信信息。本发明的实质性效果是：本发明利用胶囊膀胱镜的无线接收中分集接收，经过改进SIMO算法处理，能使无线接收射频性能更加优越，降低功耗、时延，提高胶囊膀胱镜视频信号的稳定性。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种基于改进SIMO算法的胶囊膀胱镜信号接收方法。

背景技术

胶囊镜，又称胶囊内窥镜(capsule endoscopy)，是一种做成胶囊形状的内窥镜，它是用来检查人体的医疗仪器。胶囊内窥镜能进入人体,用于窥探人体肠胃和食道等部位的健康状况。用来帮助医生对病人消化道系统疾患进行诊断。胶囊镜置入人体器官腔体内，拍摄图像，通过无线通信把图像传至患者系于腰间的数据传输装置。正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，是多载波调制的一种。通过频分复用实现高速串行数据的并行传输,它具有较好的抗多径衰弱的能力，常用于胶囊镜的通信中。目前市面上胶囊镜视频流在无线接收过程中，行业内传统做法是单天线接收，这样的结果是受到信道干扰时，尤其是瑞利衰落，会使误码率和误帧率有所增大，而胶囊膀胱镜的无线接收使用双天线分集接收，在处理器中经过算法处理，能使无线接收射频性能更加优越。

如中国专利CN106922121A，公开日2017年7月4日，胶囊内窥镜系统、胶囊内窥镜、胶囊内窥镜的无线通信方法和程序，胶囊内窥镜系统具有胶囊内窥镜和接收装置。所述胶囊内窥镜在检测到无线通信环境的劣化的情况下，暂时存储加速度数据。所述胶囊内窥镜在检测到通信环境的恢复后，向所述接收装置发送所存储的加速度数据。所述接收装置从所述胶囊内窥镜接收所述图像数据和所述加速度数据。所述接收装置根据所述图像数据和所述加速度数据检测所述胶囊内窥镜的位置。其采用暂时存储数据的方式，提高最终通信的效果，但其并不适合实时传输视频数据的胶囊内窥镜使用，并不能解决胶囊膀胱镜信号接收不稳定的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：胶囊膀胱镜信号接收不稳定的技术问题。提出了一种基于改进SIMO算法的胶囊膀胱镜信号接收方法。本发明在通信信号处理器中经过算法处理，能使无线接收射频性能更加优越，降低功耗和时延。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于改进SIMO算法的胶囊膀胱镜信号接收方法，用于接收胶囊膀胱镜发出信号的接收机，胶囊膀胱镜与接收机通过双天线OFDM方式通信，包括以下步骤：A)对接收信号进行匹配滤波及同步检测，而后进行CFO估值及校正；B)对经过CFO估值及校正的数据流，进行正交信道解调，而后进行信道估计及SIMO译码；C)SIMO译码后的数据流经相位估值后进行数字解调，获得解调数据流；D)将解调数据流进行RS解码，获得通信信息。载波频率偏移(carrier frequency offset，CFO)，是无线通信在信号传输中存在的问题，需要进行估值及校正，使用OFDM方式进行分集接收，能够提高通信的稳定性，降低功耗和时延。

作为优选，步骤B)中，进行信道估计及SIMO译码的方法包括：B1)从经过CFO估值及校正的数据流Rs中，取出实部和虚部数据，做信道估值并存储，抽取2×2矩阵J，做J′*J，得到本步骤的输出矩阵A，其中J′为J的转置矩阵；B2)计算A的逆矩阵A^-1，计算矩阵B＝A^-1*A，得到本步骤的输出矩阵B；B3)计算矩阵C＝J′/|A|*B，得到本步骤的输出矩阵C并存储；B4)计算向量输出D＝Rs*C，向量输出D即为SIMO译码的解。通过对SIMO算法的改进，提高无线通信的稳定性。抽取2×2矩阵J的方法为，实部和虚部分别构成第一行的两列数据，第二行为数据流Rs中下一个数据的实部和虚部。