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身体域无线通信表征精度提升技术

作　者: 杨晓东
导　师: 谢拥军; 郝阳
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 身体域无线通信小样本统计学习理论空间相关性小型天线
分类号: TN925
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，随着无线医疗器械的发展和社会老龄化的加剧，身体域无线通信（Body Area Wireless Communication）愈来愈受到学术和工业界的关注。身体域无线通信和传统无线通信的主要区别在于无线通信发生的环境，而身体的存在无疑增加了无线通信的复杂性和不确定性。目前已经有学者对身体环境下的收发天线和无线通信进行了表征。本文对身体域无线通信的表征进行了系统的陈述和研究，并在此基础上提出了身体域无线通信表征的精度提升技术，所取得的主要研究成果为：1.将认知学习理论和身体域电波传播相结合，使用统计学习理论分析有限模型样本情况下的身体特异性对体表电波传播的影响，通过网格优化得出系统参数和核函数参数最佳组合值，最终得出肥胖对体表无线传播施加风险的重要结论。2.区别于传统的统计学模型来拟合身体域无线信道，研究了电波传播参数的空间二维相关特性，通过零值假设分析了结论的统计重要性，通过选择适当的空间权重可以实现空间相关性的不同建模。该方法也可推广到其它电波传播环境。3.利用渐变缝隙天线辐射主体和寄生成份之间的电耦合来实现超宽带工作频段内的带阻特性，通过调节寄生成份的尺寸完成带阻频段的调整。通过加载左手材料表面实现传统PIFA天线的多频带，从而使其更适合于现行无线通信标准。

全文目录

作者简介  3-4
摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-15
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 身体域无线通信研究进展  10-11
  1.3 本文的研究内容  11-12
  参考文献  12-15
第二章身体中心无线通信回顾  15-23
  2.1 身体中心无线通信频率分配  15-16
  2.2 个人无线网络标准  16-19
  2.3 人体模型  19-21
  参考文献  21-23
第三章身体中心无线网络天线和电波传播理论  23-37
  3.1 电波信道的表征和建模  23-30
    3.1.1 电波传播测量  23-25
    3.1.2 路径损耗分析  25-26
    3.1.3 小尺度衰减和时域分析  26-28
    3.1.4 超宽带信道表征  28-29
    3.1.5 身体域电波传播  29-30
  3.2 无线身体网的天线分析  30-34
    3.2.1 用于无线身体网的超宽带天线  30-31
    3.2.2 天线传输函数  31-33
    3.2.3 脉冲保真度  33-34
  参考文献  34-37
第四章身体域无线通信信道的经典表征  37-49
  4.1 窄带信道测量方法  37-38
  4.2 平面单极子天线  38-39
  4.3 窄带无线信道大尺度衰减表征  39-47
  4.4 窄带信道的时域不可表征性  47-48
  参考文献  48-49
第五章认知学习理论和身体域无线通信表征  49-75
  5.1 问题的提出  49-50
  5.2 认知学习理论的几个发展阶段  50-55
    5.2.1 感知器  50-53
    5.2.2 构建学习理论的基础  53-54
    5.2.3 神经网络  54-55
  5.3 函数逼近与支持矢量方法  55-61
    5.3.1 线性函数逼近  55-58
    5.3.2 非线性函数逼近  58-59
    5.3.3 最小二乘非线性函数逼近  59-60
    5.3.4 核函数  60-61
  5.4 肥胖对身体表面窄带无线信道的影响  61-70
    5.4.1 身体域无线信道表征数值仿真技术  61-64
    5.4.2 肥胖对电波传播产生的影响  64-70
  5.5 总结  70-71
  参考文献  71-75
第六章体表无线信道的空间相关性  75-85
  6.1 问题的提出  75-76
  6.2 K 权重下的空间自相关模型  76-80
    6.2.1 相关性系数  76-77
    6.2.2 权重  77-79
    6.2.3 零值假设和统计重要性  79-80
  6.3 体表电波信道空间相关特性的实验分析  80-83
    6.3.1 测量步骤  80-82
    6.3.2 结果分析  82-83
  6.4 结论  83
  参考文献  83-85
第七章小型天线设计  85-95
  7.1 带阻渐变缝隙天线  85-90
    7.1.1 问题的提出  85
    7.1.2 天线结构和工作原理  85-87
    7.1.3 仿真和实验结果  87-90
    7.1.4 结论  90
  7.2 多频带平面倒 F 天线  90-93
    7.2.1 引言  90
    7.2.2 天线设计  90-91
    7.2.3 仿真实验验证  91-93
    7.2.4 结论  93
  参考文献  93-95
第八章全文总结  95-97
致谢  97-99
攻读博士学位期间的研究成果  99-101

身体域无线通信表征精度提升技术

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