人體區域通信：通道建模‧通信系統及EMC（簡體書）

本書首先介紹了在人體區域通信的各個可用頻段上，人體的基本電磁特性以及對這些特性建模的方法，接下來介紹了用於人體通道建模的典型分析方法。基於這些基礎知識，本書重點對3個主要領域的內容進行了介紹：人體通道建模、調製/解調性能分析和電磁相容問題。全書沿著從理論到實踐的脈絡，從最基本的物理規律介紹開始，再到對有用的數學模型的介紹，最後是對實際應用問題的考慮和分析。

譯者序

前言

第1部分移動雲的簡介與背景知識

第1章認識人體區域通信1

1.1定義1

1.2應用前景2

1.2.1醫療與保健應用2

1.2.2殘疾人輔助6

1.2.3消費電子產品與用戶識別6

1.3可用頻段7

1.3.1UWB頻段7

1.3.2MICS頻段8

1.3.3ISM頻段9

1.3.4HBC頻段9

1.4標準化工作（IEEE 802.15.6-2012標準）10

1.4.1窄帶PHY規範11

1.4.2UWB頻段PHY規範12

1.4.3HBC頻段PHY規範14

參考文獻16

第2章人體電磁特性18

2.1人體的組成18

2.2與頻率相關的介電特性19

2.3人體組織特性建模20

2.4與年齡相關的人體組織特性27

2.5透入深度與頻率的關係31

2.6體內吸收特性34

2.7體表傳播機理37

2.8繞射特性42

參考文獻45

第3章電磁分析方法46

3.1時域有限差分方法46

3.1.1公式表述46

3.1.2吸收邊界條件49

3.1.3場的激勵52

3.1.4FDTD方法流程圖及代碼53

3.1.5頻率相關的FDTD方法56

3.2MoM-FDTD混合方法58

3.2.1矩量法的公式表述59

3.2.2散射場FDTD的公式表述61

3.2.3MoM和FDTD方法的混合61

3.3有限元法63

3.4數位人體模型67

參考文獻71

第4章人體區域通道建模72

4.1引言72

4.2路徑損耗模型73

4.2.1自由空間路徑損耗73

4.2.2體表UWB頻段路徑損耗74

4.2.3體內UWB頻段路徑損耗80

4.2.4體內MICS頻段路徑損耗84

4.2.5HBC頻段路徑損耗及等效電路表示87

4.3多徑通道模型96

4.3.1Saleh-Valenzuela沖激回應模型97

4.3.2體表UWB通道模型97

4.3.3體內UWB通道模型109

參考文獻114

第5章調製與解調117

5.1引言117

5.2調製方式118

5.2.1ASK、FSK和PSK調製方式118

5.2.2IR-UWB方式120

5.2.3MB-OFDM 方式123

5.3解調與錯誤概率127

5.3.1ASK、FSK和PSK信號的最佳解調127

5.3.2ASK、FSK和PSK信號的非相干檢測130

5.3.3IR-UWB信號的最佳解調132

5.3.4IR-UWB 信號的非相干檢測134

5.3.5MB-OFDM信號解調136

5.4RAKE接收137

5.5分集接收142

參考文獻147

第6章人體區域通信性能分析148

6.1引言148

6.2體表UWB通信148

6.2.1BER149

6.2.2鏈路預算159

6.2.3最大通信距離162

6.3體內UWB通信164

6.3.1BER165

6.3.2鏈路預算170

6.4體內MICS頻段通信175

6.4.1BER175

6.4.2鏈路預算176

6.5人體通信179

6.5.1BER179

6.5.2鏈路預算180

6.6雙模式人體區域通信181

參考文獻183

第7章電磁相容性考慮184

7.1引言184

7.2SAR分析185

7.2.1安全導則185

7.2.2分析與評估方法187

7.2.3發射功率與SAR194

7.3心臟起搏器電磁干擾分析203

7.3.1心臟起搏器模型及干擾機理203

7.3.2電磁場方法206

7.3.3電路方法207

7.3.4發射信號強度與干擾電壓之間的關係210

7.3.5實驗評估系統216

參考文獻219

第8章總結與未來挑戰220