生物医疗电子系统 能量注入与无线数据传输PDF电子书下载

第1章 生物医疗电子系统简介 1

1.1背景及概念 1

1.2产品及应用 3

1.2.1无线助听器 4

1.2.2无线胶囊内窥镜 5

1.2.3青光眼、颅血压智能治疗仪 6

1.2.4微小动物跟踪定位 7

1.2.5农业生产环境监控 8

1.2.6紫外线、心电图测量仪 9

1.3系统架构 10

1.4半导体行业的机遇和挑战 11

1.5本书内容安排 12

第2章 低功耗近程无线通信技术及收发机架构 17

2.1窄带无线通信技术简介 17

2.1.1蓝牙 18

2.1.2 WiFi 19

2.1.3 ZigBee 20

2.1.4 IrDA 21

2.1.5 RFID 22

2.2超宽带无线通信技术简介 23

2.2.1 IR- UWB 25

2.2.2 FM-UWB 26

2.2.3 IR-UWB与FM-UWB的技术比较 27

2.2.4 Chirp-UWB 28

2.3无线通信收发机架构 29

2.3.1窄带发射机架构 29

2.3.2窄带接收机架构 32

2.3.3超宽带发射机架构 35

2.3.4超宽带接收机架构 36

2.3.5窄带和超宽带收发机的比较 42

2.4无线通信技术的比较 42

2.5无线通信技术在生物医疗电子系统中的应用 44

2.6无线能量和无线数据传输的示例——无源RFID技术实现 46

2.7不同无线通信收发机在本书内容上的体现 49

第3章 能量注入模式及实现 51

3.1直流电能的产生模式 51

3.2适合于生物医疗电子系统的供能模式 55

3.3无线供能 57

3.3.1感应耦合式无线能量传输 62

3.3.2电磁波无线能量传输 65

3.4光伏发电 69

3.5间歇工作模式下的设计考虑 71

第4章 用于生物跟踪定位的IR - UWB发射机 73

4.1短时高斯脉冲与UWB频谱的对应关系 73

4.2 IR-UWB发射机核心模块——脉冲生成器 74

4.2.1模拟脉冲生成器 74

4.2.2数字脉冲生成器 76

4.2.3 BPM和OOK型数字脉冲生成器 77

4.3多相时钟生成 80

4.3.1环形振荡器 80

4.3.2注入锁定型环形振荡器 81

4.3.3 D触发器或二分频器阵列 82

4.3.4 DLL型延迟线 83

4.4 IR-UWB系统参数考虑 85

4.5生物跟踪定位电子系统的设计示例 86

第5章 用于WBAN通信的FM - UWB收发机 95

5.1FM-UWB收发机架构 95

5.2 FM-UWB收发机模块实现 97

5.2.1子载波生成 97

5.2.2射频频率调制和中心频率校正 102

5.2.3宽带FM解调 106

5.2.4子载波处理 107

5.2.5低功耗、低成本设计考虑 109

5.3 FM-UWB收发机系统考虑 109

5.4低功耗FM-UWB收发机设计示例 111

5.5 FM-UWB收发机的测试结果 117

第6章 用于无线助听器的Chirp - UWB收发机 121

6.1 Chirp-UWB技术原理 122

6.2 Chirp-UWB的接收同步 123

6.3 Chirp-UWB系统架构 125

6.3.1收发机结构 125

6.3.2 Chirp脉冲的扫频分辨率和扫频步数 127

6.3.3接收端FSK解调 127

6.4 Chirp-UWB收发机的电路实现 129

6.4.1梯度发生器 129

6.4.2数字控制型振荡器 131

6.4.3功率放大器 133

6.4.4低噪声放大器 133

6.4.5宽带FSK解调 134

6.5 Chirp-UWB收发机的测试结果 136

6.6 Chirp-UWB在无线助听器中的应用示例 138

第7章 用于生物环境监测的ZigBee/WiFi发射机 143

7.1生物环境监测电子系统架构 143

7.2关键模块的电路设计 146

7.2.1无线数据传输 146

7.2.2四相载波生成 148

7.2.3 PLL子模块实现 150

7.2.4带隙基准、LDO稳压器电路 152

7.2.5晶振、上电复位电路 154

7.3锁相环的快开启实现 156

7.3.1动态环路带宽技术 157

7.3.2频率预设置技术 158

7.3.3 Dynamic BW＋Pre-setting混合技术 160

7.3.4两点调谐技术 161

7.3.5锁定识别与模式切换 162

7.4 Fast-Settling PLL设计示例 164

7.5功放的低电源电压设计考虑 166

第8章 用于医疗电子的Bluetooth发射机及低载频发射机 169

8.1现有的全数字发射机架构 169

8.1.1基于ADPLL和DPA的发射机 169

8.1.2基于极坐标中频脉宽调制的发射机 171

8.1.3基于Out-Phasing相位插值的发射机 172

8.1.4基于数字正交上变频的发射机 173

8.1.5基于载频脉宽调制的发射机 174

8.2蓝牙发射机的全数字实现 177

8.2.1基于相位插值器的全数字蓝牙发射机 177

8.2.2基于延迟选择器的全数字蓝牙发射机 179

8.2.3基于正交中频PWM的全数字蓝牙发射机 182

8.3低载频发射机的全数字实现 185

8.4全数字发射机的仿真结果 186

参考文献 189