人体通信中发送端接触阻抗实验研究

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1、生物医学工程研究201OJournalofBiomedicalEngineeringResearchu。，2911)：‘13～17人体通信中发送端接触阻抗的实验研究*陈艺东，曹玉婷，高跃明，潘少恒，麦炳源，韦孟宇1,2，李玉榕△，杜民(1．福建省医疗器械和医药技术重点实验室，福州350002；2．澳门大学科技学院电机及电子工程系生物医学工程实验室，澳门999078)摘要：本研究着眼于电流耦合型人体通信方式，抽象并简化人体前臂的发送端等效电路模型。通过施加交变方波电流激励，测量使用不同尺寸电极时的模型参数，并比较不同频率下

2、接收端的信号衰减率。结果表明人体前臂的信号衰减率随接触阻抗的增大而增大。在小腿处的测量也得到类似的结果。所以，在人体通信过程中应尽可能减小发送端“电极一皮肤”的接触阻抗，可提高通信质量。关键词：人体通信；电流耦合；接触阻抗；衰减率；交变电流中图分类号：R318．6；R319文献标识码：A文章编号：1672—6278(2010)01—0013—05ExperimentalStudyonContactImpedanceofIntra——bodyCommunicationTransmitterCHENYidong，CAOYut

3、ing，GAOYueming。，S．H．Pun，P．U．MakI，M．I．Vai一，LIYurong，DUMin(1．研LaboratoryofMedicalInstrumentation&PharmaceuticalTechnology，Fuzhou350002，Ch／na；2．BiomedicineDepartmentofElectricalandElectronicsEngineering，FacultyofScienceandTechnology，UniversityofMacau，MacauSAR999078，

4、Ch／na)Abstract：Focusingonthemethodofgalvaniceouphng，anequivalenteirenitmodelofhumanforearmatthetransmiterwassimplifiedanddeveloped．Inordertoclarifytheefectsoftheelectrode—skinimpedanceduringintra—bodyeormntmication(IBC)，analternatingsquare—wavecurrentwasadoptedto

5、measuretheparametersofthemodelindiferentsizesofelectrodearrangements．Furthermore，thesignalattenuationsatdiferentfrequenciesat10voltmteersforearmwerecompared．Theresetsshowedthattheattenuationswereincreasingalongwiththeelectrode—skincontactimpedance．Similarresultsa

6、lsoappearedinthemeasurementsofthecalf．Therefore，theminimizingelectrode—skincontactimpedanceissupposedtoimprovethequalityofIntra—BodyCommunication．Keywords：Inwa-bodycommtmication；Galvaniccoupling；Contactimpedance；Attenuation；Alternatingsquare—wavecurrent优点。已有的人体通信

7、方式可分为电容耦合型和电1引言流耦合型_2]。由于电流耦合型IBC的大部分电信号人体通信(intra—bodycommunication，IBC)是一从人体表面／内部经过，相比电容耦合型，其实现过种新兴的将人体作为传输媒介的短距离信息传输方程不易受到接地因素和周围环境的影响，具有更好式l1]。它适用于体表、体内及人体周围一切可与人的适应性和抗干扰性J。体接触的传感装置。由于人体具有较好的导电性IBC所依赖的人体是一个相当复杂的生物系能，IBC较之现有的有线、无线技术，具有连接方便、统。建立在人体内部的电流信号传输亦是一个

8、非常不易受外界噪声干扰、对外辐射较小、低功耗等诸多复杂的过程。从电学角度来看，不论是采用经典的*澳门科技发展基金项目(014／2007／A1)；福建省科技厅重点项目(21X)7YIX)24，2008J1005)；澳门大学科研基金项目(RG051／05—06S／VMI／FST，RG061／06—07S／VMI／FSF，