基于多人体介质的信息交互系统研究与实现.pdf

《基于多人体介质的信息交互系统研究与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于多人体介质的信息交互系统研究与实现李万松2015年6月中图分类号：TN919UDC分类号：654基于多人体介质的信息交互系统研究与实现作者姓名李万松学院名称光电学院指导教师宋勇教授答辩委员会主席赵跃进教授申请学位工程硕士学科专业仪器仪表工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月Researchandimplementationoftheinformationinteractivesystembasedonmulti-humanmediumCandidateName:WansongLiSchoolor

2、Department:SchoolofOptoelectronicsFacultyMentor:Prof.YongSongChair,ThesisCommittee:Prof.YuejinZhaoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:InstrumentationofEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefense：June,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指

3、导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要基于人体介质的信息交互系统是一种基于人体通信（IBC,intra-bodycommunication）技术的双向数据交互系统。相比于一般的无线通信系统，该系统具有低功耗、抗干扰、高速率等优

4、势，同时可通过握手、肢体接触等实现人体-人体、人体-环境之间的信息交互。因此，基于人体介质的信息交互系统在短距离数据通信、人机交互、“体域网”、智能家居等领域具有重要的应用前景。本论文主要开展了基于多人体介质的信息交互系统研究与设计，包括：多人体信息交互系统的数学建模与仿真、软硬件设计、物理实验验证等。本论文所做的主要工作包括：（1）完成了基于多人体介质的信息交互系统的数学建模。建立了基于多层人体组织结构的电流耦合型信息交互电路模型，进一步获得了基于双人体介质的信息交互系统数学模型，并通过物理实验验证了所建立的数学

5、模型的准确性。（2）完成了基于FPGA的多人体信息交互系统的硬件设计。通过控制及显示模块的功能分析与选型、发送端和接收端的信号处理电路设计、通信电极设计等，实现了经由多人体介质的信号耦合、放大、整形、检测等功能。（3）完成了多人体信息交互系统的软件编程。通过基于FPGA的交互触发模块与信息交互模块的程序设计，实现了多人体信息交互系统的脉冲序列检测、双向异步通信、信号采样与存储、LCD显示等功能。（4）建立了基于FPGA的多人体信息交互系统实验装置，实现了基于多人体介质的信息交互，并对其主要性能进行了验证。本论文对基

6、于多人体介质的信息交互系统进行了研究，并设计了基于FPGA的多人体信息交互系统实验装置，实现了基于多人体介质的信号交互，为形成人体-人体、人体-环境之间的低功耗、抗干扰、高速率信息交互奠定了研究基础。关键词：人体介质；信息交互；数学建模；FPGA；异步通信I北京理工大学硕士学位论文AbstractTheinformationinteractivesystembasedonhumanmediumisatwo-waydatainteractivesystembasedonintra-bodycommunication.

7、Comparedwithgeneralwirelesscommunicationsystem,whichhassomeadvantageslikelowpowerconsumption,anti-interferenceperformance,highspeedandsoon,meanwhileitcanachieveinformationinteractivethroughmorehumanbodies,aswellasthehumanbodyandtheenvironmentbyshaking,physical

8、contactingandsoon.Therefore,theinformationinteractivesystembasedonhumanmediumhaveimportantapplicationsinshort-distancedatacommunications,human-computerinteraction,PersonalAreaNetwo