人体三维建模和超声人体通信的仿真研究

摘要

为了实现无线健康监测,人体通信技术发展迅速.然而,人体是电磁波信号传输的障碍物,盲目增大电磁波辐射场不利于人体安全.长期临床应用证明超声在人体组织的穿透性能优于电磁波且对人体无害.但现有二维模型在仿真人体内信号传输多径效应上受限.为此提出按照人体组织的层次结构建立三维人体模型,用K空间方法解决了传统方法中模型复杂度高的问题,提高了仿真速度和仿真效率.通过仿真对比实验,测试不同类型的信号、不同信号频率和不同人体组织的传输特性,找到了应对人体信道多径效应和高衰减问题的通信方法,最终对体内跨组织传输场景进行仿真.结果表明,600KHz的调相信号可实现跨越不同人体组织的信号传输,利用超声实现人体通信是安全可行的.