应用于无线胶囊内窥镜的超宽带人体信道特性研究进展*

2021-01-27彭双段吉海韦胶二朱岛

生物医学工程研究 2020年4期

彭双，段吉海，韦胶二，朱岛

(桂林电子科技大学信息与通信学院，桂林 541004)

1 引言

随着现代社会生活节奏的加快和饮食结构的变化，消化道疾病越来越常见[1]。内窥镜[2-4]技术是消化道检查最直接有效的方法。该技术可检测到小肠或结肠等传统内镜不能检测的盲区，并记录和传输图像[5]。然而，目前的WCE由于传输速率较低只能传输低质量的图像，不利于病情识别与胶囊定位。

为了及时发现疾病或对疾病进行准确地判断，胃肠学家一直在寻求更高性能的WCE。超宽带技术由于其固有的低功耗、高传输速度和简单的收发设备等优点，在无线医疗植入设备的应用中具有巨大的潜力，非常适合应用于WCE[6-9]。而在WCE的优化设计中，准确描述超宽带无线电波在生物组织中的传播特性必不可少。人体信道特性的研究将影响WCE的定位精度、图像分辨率和图像传输速率等衡量WCE质量的问题以及植入式医疗设备对人体电磁辐射所产生的安全性问题。由于目前的胃肠道场景中尚无通用的UWB频段信道路径损耗模型，该频段内的人体信道特性分析依旧是当前的研究热点。本研究总结了基于UWB频段WCE的人体通信信道传播具体特性，分析了具体实验方法，并对人体信道特性研究的发展方向进行探讨和展望。