Body area communications
Vorlesungsbeschreibung
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die "Body area communications" und richtet sich an Diplom-, Master- und Promotionsstudenten. Es beginnt mit einer Einführung in die grundlegenden elektromagnetischen Eigenschaften und Modellierungsmethoden des menschlichen Körpers in verschiedenen Frequenzbändern, die für die "Body area communication" verfügbar sind. Als nächstes werden die repräsentativen Analysetechniken zur Körperkanalmodellierung vorgestellt. Basierend auf den Grundkenntnissen konzentriert sich die Vorlesung auf: Kanalmodellierung, Antennendesign und -entwicklung, Kommunikationsleistung und EM-Betrachtungen für "Body area communications".
Inhaltsverzeichnis
00. Videovorführung
- Einführung in die "Body area communications"
- Definition
- vielversprechende "wireless BAN applications"
- verfügbare Frequenz Bänder (UWB, MICS, ISM, HBC)
- Tragbares BAN und Implantat-BAN
- Standardisierung
- Elektromagnetische Eigenschaften biologischer Gewebe
- Zusammensetzung des menschlichen Körpers
- Frequenzabhängige dielektrische Eigenschaften
- Modellierung von Gewebeeigenschaften
- Eindringtiefe in Abhängigkeit von der Frequenz
- "In-Body"-Absorptionscharakteristik
- UWB-Funksignal in der "Body area communications"
- Warum UWB?
- Zeitbereichseigenschaften von UWB-Signalen
- Bandbreiten-Eigenschaft der UWB-Signale
- Ausbreitungsmechanismus im Körper
- Eindringungscharakteristik
- Absorptionskennlinie
- Beugungscharakteristik
- Körperflächenkanalmodellierung - Pfadverlustmodell
- Freiraum Pfadverluste
- On-body UWB Kanaleigenschaften (Pfadverlust, Schattenverblassung, Link-Budget)
- In-Body UWB Pfadverluste
- In-Body MICS Band Pfadverluste
- HBC Band Pfadverluste und äquivalente Schaltungsausdrucke
- Body area channel modeling - Mehrwegekanalmodellierung
- Saleh-Valenzuela Impulse Response Modell
- On-Body UWB Kanal Modell
- In-Body UWB Kanal Modell
- Kommunikationsleistung für tragbare IR-UWBs
- IR-UWB
- RAKE Empfänger
- BER-Leistung, Datenrate und Kommunikationsabstand
- Kommunikationsleistung für implantiertes IR-UWB
- In-Body UWB Kommunikation
- In-Body MICS-band Kommunikation
- Antennendesign für "Body area communications" - On-Body Antennen
- Antennengrundlagen
- Antennen in der Nähe eines menschlichen Körpers
- Designs und Anwendungen von On-Body-Antennen
- Antennendesign für "Body area communications" - In-Body Antennen
- Antennen im Inneren eines menschlichen Körpers
- In-Body-Antennenkonstruktionen und Anwendungen
- Menschliche Sicherheit in der UWB-body area communications
- Sicherheit für den Menschen
- SAR-Analyse (Sicherheitsrichtlinien, Analyse- und Bewertungsmethoden, Sendeleistung versus SAR)
- EMV in UWB "Body area communications"
- Herzschrittmachermodell
- Elektromagnetischer Feldansatz
- Schaltungsansatz
- Zusammenfassung
- Zusammenfassung
- Ausblick auf zukünftige Themen
Übung
2. EM-Eigenschaften
3. UWB Radio
4. Ausbreitungsmechanismus
5-8. UWB-Kanal, Kommunikationsleistung
9-10. Antennen fur die "Body area communications"