基于电力线传输技术的电子家庭医生系统研究

摘要

电子家庭医生系统是将互联网技术、电力线传输技术、自动控制、医疗处理技术和传感器技术融为一体的新型家庭健康监护系统。基于电力线传输技术的电子家庭医生系统,可以全方位实时监视家庭成员的健康情况,针对疾病突发情况采取应急措施。国内对电子家庭医生系统的研究起步比较晚,而且很少能够实现实时监测人体生命体征。因此,研发具有自主知识产权、功能完善、操作简便的电子家庭医生系统,对提高全民医疗与保健水平具有重要意义。本文主要工作及创新之处如下:　　(1)电子家庭医生系统设计与实现。针对目前远程医疗设备测试数据不准确、功能不完善等问题,本文提出了以电力线为传输介质的新型电子家庭医生系统。首先对系统进行总体方案设计,将系统划分为数据采集终端、电力线调制解调器和远程服务器,对每个模块进行了原理介绍和功能分析。然后根据系统设计需求完成每个模块的软硬件详细设计和实现。最后对系统进行实际场景下的性能测试。　　(2)电力线家庭网关技术研究。目前电子家庭医生系统中使用的电力线调制解调器只能满足低速率用户的需求,为了实现高速度、高质量的通信要求,本文对家庭网关做了进一步研究。采用G.hn协议作为电力线家庭网关的标准,对几种LDPC编码和译码算法进行了性能分析,研究一种性能最佳的 LDPC译码算法—LBP-NMS。根据电力线信道模型特征,设计了前向纠错 FEC编码器。为进一步保证数据传输的正确性,对自动重传机制的处理流程进行分析和优化。

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第一章 绪论

§1.1 课题研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 论文的研究内容

§1.4 论文组织架构

第二章 电子家庭医生系统设计方案

§2.1 系统设计目标

§2.2 系统总体结构

§2.3 系统功能分析

§2.4 系统设计特点

§2.5 本章小结

第三章 电子家庭医生系统硬件设计

§3.1 系统硬件总体结构设计

§3.2 数据采集终端硬件设计

§3.3 电力线传输模块

§3.4 系统硬件实现

§3.5 本章小结

第四章 电子家庭医生系统软件设计

§4.1 系统软件总体结构设计

§4.2 数据采集终端软件设计

§4.3 服务器中心软件设计

§4.4 系统软件实现

§4.5 本章小结

第五章 电力线家庭网关技术研究

§5.1 电力线通信模型

§5.2 电力线信道建模

§5.3 LDPC编解码方法

§5.4 基于G.hn标准协议的混合ARQ设计

§5.5 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 工作总结

§6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的研究成果