1. 本选题研究的目的及意义
随着物联网、个人健康监测和人机交互等领域的快速发展,对无线通信技术的需求日益增长,传统无线通信方式如蓝牙、WiFi等在人体传输过程中存在信号衰减大、易受干扰、安全性低等问题,难以满足日益增长的需求。
超声人体通信技术作为一种新型的近场通信技术,利用人体作为传输介质,通过超声波信号进行数据传输,具有以下显著优势:
1.高安全性:超声波在空气中衰减迅速,且人体组织对超声波具有一定阻隔作用,使得信号难以被窃听,安全性高。
2.低功耗:超声波信号传输损耗较低,可实现低功耗通信,延长设备续航时间。
2. 本选题国内外研究状况综述
超声人体通信作为一种新兴的近场通信技术,近年来受到国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在超声人体通信领域的研究主要集中在信道建模、信号处理和系统设计等方面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将重点关注以下几个方面:
1.人体组织声学特性建模:研究不同人体组织的声学参数,建立准确的人体组织声速和衰减模型,为信道仿真提供基础。
2.超声人体通信信道仿真平台搭建:利用仿真软件,结合人体组织声学特性模型和超声换能器模型,搭建超声人体通信信道仿真平台。
3.超声人体信道特性仿真分析:研究不同人体组织、人体姿态变化以及不同频率超声波对信号传输的影响规律,分析信道衰减、多径效应等特性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解超声人体通信技术的研究现状、发展趋势和关键技术,为研究方向的确定和研究方案的设计提供参考。
2.理论分析:研究超声波在人体组织中的传播规律,分析不同人体组织、人体姿态变化以及不同频率超声波对信号传输的影响,建立相关理论模型。
3.仿真建模:利用COMSOL等仿真软件,建立人体组织模型和超声换能器模型,搭建超声人体通信信道仿真平台,并对不同参数下的信道特性进行仿真分析。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.构建高精度人体组织声学特性模型:针对现有模型精度不足的问题,本研究将采用更精确的声学参数和更精细的建模方法,构建高精度人体组织声学特性模型,提高信道仿真的准确性。
2.分析人体姿态变化对信号传输的影响:现有研究大多关注静态人体模型,本研究将引入人体姿态变化因素,分析其对信号传输的影响,为超声人体通信系统的设计提供更全面的参考数据。
3.探索不同频率超声波的信道特性:本研究将系统地研究不同频率超声波在人体信道中的传输特性,为超声人体通信系统选择合适的载波频率提供依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 王健, 刘威, 党永存, 等. 基于人体媒介的无线通信技术研究进展[J]. 电子学报, 2019, 47(8): 1859-1871.
2. 李宁, 魏急波, 刘元安. 人体区域通信技术综述[J]. 北京邮电大学学报, 2021, 44(4): 1-14.
3. 郭文课, 郑仕炼, 谢显中. 超声波通信技术在医疗领域中的应用研究进展[J]. 中国医疗器械杂志, 2020, 44(5): 419-423.
