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基于几何绕射理论的耳对耳传播模型
摘要: 基于几何绕射理论提出了一种耳间传播模型。该模型利用沿连接双耳的测地路径传播的爬行波损耗,是首个研究双耳间测地路径的模型。模型采用有耗介质材料的几何绕射理论表达式,相比常用的理想电导体近似,能更精确地模拟人体特性。该模型在2.45GHz工业、科学和医疗频段得到验证,只要头部传播损耗显著高于头部周边传播损耗,该模型适用于任意频段,亦可推广至人体其他部位。与仿真结果的对比显示出强相关性。通过天线方向角扫描和频率扫描进一步验证了模型:扫描改变了天线的辐射方向图以利用头部不同传播路径,但模型仍与仿真结果保持相关性,从而验证了该模型将耳间传播分解为头部周围不同测地路径的方法。
关键词: 助听器、无线体域网、耳对耳传输、几何绕射理论、体外通信、体内通信、爬行波
更新于2025-09-23 15:21:21
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体表传播的几何绕射理论公式
摘要: 本文提出了一种用于体表传播的几何绕射理论模型。研究求解了平面波入射任意本构参数无限长圆柱这一典型问题的精确解,并对位于圆柱表面、任意取向的磁偶极子与电偶极子微小源进行了相同求解。通过沃森变换将这些精确解转化为适用于深阴影区的渐近表达式,通过与数值计算的精确解对比验证了其有效性。研究发现:当目标物体不透明且几何尺寸满足κ2+τ2>λ?/2(κ和τ分别为局部几何的曲率与挠率),且射线扭转程度不过高(τ/κ<2)时,该表达式具有适用性。相较于等效理想导体几何的渐近表达式,这些渐近表达式对精确解的逼近效果显著更优;对于低介电常数材料,其逼近效果也优于阻抗边界条件的渐近近似。最终,这些渐近表达式被推广至可适用于人体任意凸面几何或电大尺寸有耗不透明介质的情况。
关键词: 渐近近似,无线体域网,有耗介质圆柱体,几何绕射理论,体表通信
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2019化合物半导体周(CSW)- 日本奈良(2019.5.19-2019.5.23)] 2019化合物半导体周(CSW)- 基于砷化镓的三维手性光子晶体中拓扑边缘态的数值研究
摘要: 无线体域网(WBAN)在健康监测领域的大规模应用产生了海量生物医学数据。保障这类高度个人化数据的隐私与安全成为系统发展的主要障碍。因此,当前WBAN亟需一种高效节能的认证算法。传统认证算法通常部署在开放系统互连模型的高层,并需要先进软件或重大硬件升级。本文研究采用物理层安全算法作为替代方案,该算法基于通过无线信道特征建立的"行为指纹"。实验结果表明:这种认证方法不仅有效,而且特别适配能源、资源及接口受限的WBAN医疗应用场景。
关键词: 无线体域网、物理层安全、无线信道特性、认证
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年电气、通信与计算机工程国际会议(ICECCE)- 巴基斯坦斯瓦特(2019.7.24-2019.7.25)] 2019年电气、通信与计算机工程国际会议(ICECCE)- 新型串联太阳能电池的建模与分析
摘要: 基于中继的协作网络(文献中通常称为协作通信)仅通过中继节点将源信号转发至目的节点,这类网络虽已被广泛研究,但全协作系统尚未得到充分探讨。与普通中继网络不同,在全协作网络中每个节点既作为发送自身数据的源节点,又充当向目的节点转发伙伴节点数据的中继。相邻节点间的相互协作被认为能提升整体系统误码性能,尤其在采用空时编码时更为显著。然而,目前仍缺乏从误码性能、中断概率和能量效率这三个维度对空时编码全协作通信进行的全面性能分析,关于"空时编码全协作通信在何种条件下、在多大程度上优于直传通信"这些常见问题也尚无定论。受此启发,并结合无线体域网(WBANs)中医疗应用日益普及的趋势,本文首次推导了瑞利/莱斯衰落信道(包括同分布与非同分布场景)下解码转发空时编码全协作通信网络的完整性能分析。通过仿真验证的误码性能、中断概率及能量效率数值分析表明:在多数情况下(尤其是WBANs典型工作环境的低功率低信噪比区域),全协作通信在这三个维度均优于直传通信。
关键词: 符号错误率、能效、多输入多输出、空时码、莱斯信道、解码转发、中断概率、无线体域网、协作通信、瑞利信道
更新于2025-09-23 15:19:57
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石墨烯-硅混合波导脉冲时间压缩的理论研究
摘要: 无线体域网(WBANs)在健康监测应用领域的大规模扩展产生了海量生物医学数据。确保这些高度个人化数据的隐私与安全,成为该系统发展的主要障碍。因此,当前WBANs亟需一种高效且节能的认证算法。传统认证算法通常在开放系统互连模型的高层实现,需要先进软件或重大硬件升级。本文研究将物理层安全算法作为替代方案,该算法基于利用无线信道特性构建的行为指纹。实验结果表明,这种认证方法不仅有效,而且特别适合能量、资源和接口受限的WBAN医疗应用场景。
关键词: 无线信道特性、认证、物理层安全、无线体域网
更新于2025-09-23 15:19:57
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直接调制具有负啁啾特性的DFB激光器在宽温度范围内的实验验证
摘要: 无线体域网(WBANs)在健康监测应用领域的大规模扩展产生了海量生物医学数据。确保这些高度个人化数据的隐私与安全,成为该系统发展面临的主要障碍。因此,当前WBANs亟需一种高效且节能的认证算法。传统认证算法通常在开放系统互连模型的高层实现,需要先进软件或重大硬件升级。本文研究采用物理层安全算法作为替代方案,该算法基于利用无线信道特性构建的行为指纹。实验结果表明,这种认证方法不仅有效,而且特别适合能量、资源和接口受限的WBAN医疗应用场景。
关键词: 无线体域网、物理层安全、无线信道特性、认证
更新于2025-09-23 15:19:57
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[工程技术学会第12届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018)- 英国伦敦(2018年4月9-13日)] 第12届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 具有单向辐射方向图的紧凑型天线
摘要: 本文提出了一种适用于无线体域网(WBAN)的紧凑型矩形折叠天线。通过应用特征模理论(TCM)解析了该类天线的辐射机理,并确定了被激励的辐射模式?;赥CM提供的深度辐射机制认知,设计出工作于5.8GHz ISM频段、具有宽带特性且辐射方向图高度稳定的医疗用小型化天线。通过组合两个相位差为90°的特定特征模实现了定向辐射。研究表明:无需采用复杂几何结构即可获得兼具宽带特性与定向辐射方向图的天线。所提天线可便捷适配任意频段,在5.8GHz频段实现45.48%的-10dB阻抗带宽同时保持定向辐射特性。
关键词: 矩形孔径,特征模,无线体域网,人体
更新于2025-09-22 22:15:04
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紧凑型宽带折叠脊基片集成波导滤波器
摘要: 无线体域网(WBANs)在健康监测领域的广泛应用产生了海量生物医学数据。保障这些高度个人化数据的隐私与安全,成为该系统发展的主要障碍。因此,当前WBANs亟需一种高效且节能的认证算法。传统认证算法通常在开放系统互连模型的高层实现,需要先进软件或重大硬件升级。本文研究将物理层安全算法作为替代方案,该算法基于利用无线信道特性构建的行为指纹。实验结果表明,这种认证方法不仅有效,而且特别适用于能源、资源和接口受限的WBAN医疗应用场景。
关键词: 无线体域网、物理层安全、无线信道特性、认证
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2020年IEEE国际计算、自动化与知识管理会议(ICCAKM) - 阿联酋迪拜(2020.1.9-2020.1.10)] 2020年国际计算、自动化与知识管理会议(ICCAKM) - 太阳能光伏系统建模与仿真:一项综合研究
摘要: 监测人体并收集生理信息是无线体域网(WBAN)的主要医疗应用。由于体域传感器能量资源有限,其能量耗尽会导致严重的网络性能下降,如延迟和能效降低。体域传感器的异构性会导致不同传感器能耗速率存在差异。此外,所监测生理数据的重要程度也可能存在巨大差异。针对上述问题,本文提出一种节能数据转发策略(EDFS),以平衡传感器能耗并提升异构WBAN的网络寿命与协同操作能力。我们的主要贡献包括:1)通过压缩感知处理原始生理数据以减小待传输数据量;2)EDFS综合考虑剩余能量水平、采样频率及传感器重要性来实现最优中继传感器选择。该策略可提升WBAN数据传输的能效与可靠性。仿真结果表明,所提EDFS能有效应对频繁变化的WBAN拓扑结构,同时实现能耗均衡与能效优化。
关键词: 能效、协作转发、无线体域网、数据转发
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第二届高压工程与电力系统国际会议(ICHVEPS) - 印度尼西亚巴厘岛登巴萨(2019.10.1-2019.10.4)] 2019年第二届高压工程与电力系统国际会议(ICHVEPS) - 可变太阳辐照度下高渗透率光伏电力系统的同步发电机稳定性研究
摘要: 虽然基于中继的协作网络(文献中通常称为协作通信,即中继仅转发源节点到目的节点的信号)已被广泛研究,但全协作系统尚未得到充分探讨。与普通中继网络不同,在全协作网络中,每个节点既作为发送自身数据的源节点,又作为将伙伴节点数据转发至目的节点的中继。相邻节点间的相互协作被认为能提升整体系统误码性能,尤其在采用空时编码时更为显著。然而,从误码性能、中断概率和能效这三个维度对空时编码全协作通信进行的全面性能分析仍属空白。关于"空时编码全协作通信在何种条件下、在多大程度上优于直传通信"这些常见问题,目前尚无明确答案。受此启发,并鉴于无线体域网(WBANs)中医疗应用日益普及的趋势,本文首次推导了瑞利/莱斯衰落信道(包括同分布与非同分布衰落场景)下解码转发空时编码全协作通信网络的完整性能分析。通过仿真验证的误码性能、中断概率和能效数值分析表明:在低功率、低信噪比工况(这正是WBANs的典型工作条件)下,全协作通信在多数情况下都优于直传通信——这种优势体现在上述三个维度。
关键词: 瑞利信道、误符号率、多输入多输出、中断概率、莱斯信道、解码转发、能效、协作通信、无线体域网、空时编码
更新于2025-09-19 17:13:59