摘要：面向无线体域网(WBAN)传输环境,该文主要论述信道编码与联合信源信道编码系统的码字设计。针对物理层的低功耗和高可靠传输需求,从低密度奇偶校验(LDPC)码的优化设计角度展开,主要在信道模型分类、传输系统构建、技术挑战与解决方案、信道适配性编码设计这4个层面进行梳理和总结。最后,对WBAN环境下LDPC码优化设计的未来研究工作进行展望,为构建下一代通信技术提供参考。

摘要：为了提高数据传输的可靠性,降低窄带接收机的复杂度,无线体域网标准IEEE 802.15.6采用了基于重复码的扩频方法。通过设计一种根据动态阈值选择性进行量度运算的解扩频结构,并结合硬判决阈值特性利用简化的最大比合并以及广义最小距离原理,提出了硬阈值—合并法和硬阈值—删除法,计算复杂度较小,同时解扩频性能近似最优。理论分析及仿真结果表明,与基于最大似然方法的解扩频相比,其扩频增益接近理论值,在高信噪比环境下,计算复杂度可降低86%以上。

摘要：针对无线体域网数据云存储的安全问题,设计了基于区块链的访问控制框架,框架通过区块链技术与数字签名相结合控制用户的访问请求;通过区块存储访问请求及其数字签名,利用改进的Raft算法保证节点间的区块链一致.其次,设计了有序数组和Merkle树相结合的方式存储数据,哈希表和Merkle树相结合的方式存储数据的访问请求;再次,提出针对无线体域网数据的完整性验证方案.最后,对区块链的一致性、数据完整性验证方案进行实验.结果表明,提出的框架能使各用户节点协同对访问请求进行控制,并且均能验证数据的完整性.

摘要：实现了在无线体域网中对体温、脉搏和血氧饱和度等体征参数的采集与处理。选择数字温度传感器DS18B20完成对人体体温参数的采集,并使用双光束透射法对脉搏、血氧饱和度进行无创检测,而后通过蓝牙实现数据的无线传输。设计以小型化、低功耗为原则,通过数字信号处理技术完成一系列工作。实验结果表明设计方案具有很高的稳定性和可靠性。

摘要：该文针对无线体域网人体介质通信(Human Body Communication,HBC)发射机严格的输出频谱指标,提出一种利用体偏置线性化技术进行频谱整形的技术。通过设计缓冲器中晶体管体偏置,从而调整晶体管二阶非线性系数,最终消除输出端的二阶互调项(Second order Inter Modulation,IM2)。采用0.35μm CMOS工艺和1.8 V供电电压设计了一个基于体偏置技术的HBC发射机实例。仿真结果显示二阶输入截点(IIP2)优化到90 d Bm,输出频谱在1 MHz处抑制-130 d Br。较传统电路,该技术提高了23 d B频谱抑制,使输出频谱符合无线体域网IEEE802.15.6协议中-120 d Br的指标。

摘要：为提高无线体域网时延和安全性能,提出一种基于马尔科夫链的无线体域网低时延安全路由选择算法。该算法基于马尔科夫决策模型,将以安全中断概率为约束的路由选择问题转换为寻找动态系统最小时延成本的控制策略问题进行建模,采用拉格朗日乘子法将该优化问题转换为无约束优化问题,并根据贝尔曼优化理论中的价值迭代算法,将无约束问题进一步简化为求解贝尔曼方程,运用实时动态规划算法得到安全路由。仿真结果表明,该方法在满足安全约束条件下,能够实时选择最优中继节点,优化平均延时。

摘要：无线体域网(WBAN)是一种布置于人体(体表或体内)的传感器网络,它能够连续监控人体体征信号,及时传输到远程医疗中心,辅助医生做出诊断。由于人的活动性,经常会有一群WBAN聚集在一起,WBAN相互间的干扰会对单个WBAN内的通信造成影响。为减弱该干扰并确保整个网络的通信质量,提出基于能量有效性的自适应动态调度策略。建立干扰环境下的数学模型,将动态调度策略转化为最大化能量有效性并兼顾节点服务质量的非线性整数规划问题,并设计FEEM启发式算法对其进行求解。仿真结果表明,采用FEEM算法的动态调度策略在吞吐量、能量有效性和服务质量公平性方面均优于采用Horse Racing算法的静态调度策略。

摘要：实现了一个基于不定中频结构的唤醒接收机,其中本振信号由环形振荡器产生,高Q值滤波匹配网络由外接电容和电感组成.本接收机采用工作于亚阈值区的MOS器件大幅降低电路总功耗,实现超低功耗;采用不定中频技术降低对本振信号的精度要求,从而降低振荡器的设计复杂度和功耗;采用双栅结构合并射频放大器和混频器,简化射频前端的设计并降低功耗.4级差分放大器电路作为中频放大器,在34μA低电流下实现了50 dB以上的增益和60MHz以上的-3 dB带宽,实现了对中频信号的滤波和放大.本接收机采用SMIC0.13μm工艺,开关键控调制,采用0.9V电源供电,功耗不到130μW,在100 kbps传输速率和10-3差错率下,灵敏度达到-60 dBm,核心芯片面积小,仅160×232μm2,满足通信频繁的无线体域网应用中对超低功耗及短延时、快速响应的要求.

摘要：无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)不仅应用于医疗保健领域,而且在特殊人群监护、运动、娱乐以及军事等领域也有着巨大的应用价值,然而WBAN技术自身的特点将严重影响数据传输的可靠性,如何设计一个可靠的路由协议成为一个具有挑战性的工作。基于时隙滑动窗口提出了一种概率路由协议,提高了数据包传递的可靠性并减少了网络延迟。在VS2012上用C#语言对该路由算法进行实现,结果证明,在概率路由协议中加入时隙滑动窗口确实能够提高网络的可靠性。

摘要：无线体域网具有很强的应用相关性,不同的应用场景下对网络有不同的要求,必须有针对性地对网络进行设计.从无线体域网的生物安全性角度出发,建立了适合体域网应用的LEACH算法模型,在对簇头边缘化等缺陷进行改进之后,综合考虑了无线体域网中资源的利用率、单个节点的生命周期、不同应用场景下的重要节点不同等因素,进一步改进为适于无线体域网应用的LE-WBAN算法.通过NS2下的仿真与分析证明,该算法有效延长了单个节点和整个网络的生命周期,符合无线体域网低功耗、高能效的要求.