[发明专利]一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统及其通信方法

权利要求书

1.一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，包括电源模块，分别与电源模块连接的、同时安装于人体上的发射机和接收机，用于连接人体和发射机的第一贴片电极、第二贴片电极，连接人体和接收机的第三贴片电极、第四贴片电极，所述发射机包括基于FPGA的调制模块，与基于FPGA的调制模块连接的DDS模块，与DDS模块相连并用于连接第一贴片电极和第二贴片电极的单端电压转换差分电流模块，所述接收机包括通过第三贴片电极和第四贴片电极与人体组织连接的信号接收模块，顺次连接的模拟乘法器、移相器、锁相环、基于FPGA的解调模块，模拟乘法器与信号接收模块相连。

2. 根据权利要求1所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，所述基于FPGA的调制模块包括用于与外接时钟信号连接的分频器，与分频器连接的选择器，分别与选择器连接的差分相位编码器和内部时钟信号产生模块，分别与差分相位编码器连接的驱动器和用于连接人体医疗信号的串/并变换器，驱动器与DDS模块连接。

3. 根据权利要求2所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，所述基于FPGA的解调模块包括顺次连接的串/并变换器、抽样判决器、并/串变换器，串/并变换器与锁相环相连，并/串变换器与外部屏幕相连。

4. 根据权利要求3所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，所述单端电压转换差分电流模块包括顺次连接的用于对输入电压调节的电压调节电路、用于将单端电压信号转换成差分电压信号的单端电压转差分电压电路、用于将差分电压信号转换成差分电流信号的电压转电流电路，电压调节电路与DDS模块相连，电压转电流电路与第一贴片电极、第二贴片电极相连。

5. 根据权利要求4所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，所述信号接收模块包括顺次连接的用于测量人体上两个不同位置之间的电压差的仪表放大器电路、用于抑制干扰信号的带通滤波器电路、用于为后级信号处理提供足够电压的电压调节电路，所述仪表放大器电路与第三贴片电极、第四贴片电极相连，电压调节电路分别与基于FPGA的解调模块和模拟乘法器相连。

6. 根据权利要求5所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统，其特征在于，所述驱动器为AD9834，DDS模块为基于AD9834的DDS模块，模拟乘法器为MC1496，移相器为74LS123，锁相环为CD4046。

7. 根据权利要求1~6任意一项所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将采集到的人体医疗信号通过发射机转换成适合人体组织传输的差分电流信号，通过导线传送给贴片电极；

（2）连接发射机的贴片电极将发射机送出的差分电流信号注入人体组织，连接接收机的贴片电极采集人体组织中的电压信号传送给接收机；

（3）接收机通过贴片电极检测人体上两个不同位置之间的电压获得医疗信号，并显示在屏幕上。

8. 根据权利要求7所述的一种基于电流耦合型人体通信的实时医疗通信系统的通信方法，其特征在于，所述步骤（1）中具体包括以下步骤：

（1a）采集到的人体医疗信号通过串/并变换器将串行输入的人体医疗信号转换成并行数据，然后送入差分相位编码器；

（1b）外接时钟信号通过分频器进入选择器，同时内部时钟信号产生模块产生内部时钟信号进入选择器，然后通过差分相位编码器，将输入差分相位编码器的信号转换为用前一码元两个正交信号与当前码元两个正交信号之间的关系表示的逻辑信号；

（1c）差分相位编码后的逻辑信号通过AD9834驱动器后产生需要的信号，然后通过基于AD9834的DDS模块接受FPGA的控制来产生QPSK调制信号；

（1d）最后通过单端电压转换差分电流模块将QPSK调制信号转换成适合人体组织中传输的1mA的差分电流信号，通过第一贴片电极和第二贴片电极注入人体组织。