体域网论文基于生物医学信号的体域网低功耗设计与研究.doc

体域网论文：基于生物医学信号的体域网低功耗设计与研究【中文摘要】随着无线传感器网络技术的迅猛发展,其关键技术逐渐渗透进入到新一代的生物医学感知应用领域。无线通信网技术、生物和生理传感器、数字化医疗技术、计算机科学以及低功耗集成电路技术的快速成长,使得无线传感器网络呈现出多元化的趋势。这种无线传感器网络会随着不同的需求适用于各种应用领域。例如,人体生理状态的远程健康监护、农业植物生长状态的管理、森林火灾的监测等。但是,由于医疗健康监护领域的特殊性使其对无线通信中的传输延时、服务质量以及功率损耗等有着一定的要求,特别是对于长时间不间断监护更是如此。本课题就是围绕无线传感器网络中的一个重要分支方向,无线人体局域网而展开,它作为一个交叉学科综合领域,是医疗健康监护系统的革命性工程,它用低成本人性化的方式通过无线通信技术将实时更新的生物医学数据和持续、动态的健康监护紧密地结合在一起。多智能生物医学传感器可集成到一个可穿戴的无线人体局域网系统中,该系统可用于患者病情的预防、诊断以及及时护理。本文基于生物医学信号的体域网低功耗问题,针对医疗体域网提出一种低功耗、低复杂度的数据融合技术。该技术采用非均匀非对称机制将不必要的冗余采样信息去除,并将大量的计算处理和控制工作移至.【英文摘要】The technology of wireless sensor network has permeated into a new generation of the biomedical application field gradually. With the rapid growing of the wireless communication, biological and physiological sensor, digital medical-tech, computer science and low power integrated circuit technique, WSN presents a diversified trend. The wireless sensor network is more applicable to the different range of applications, for example, the remote health monitoring of human body vital signs, the management of growi.【关键词】体域网 医疗监护 生物医学信号 低功耗 分布式压缩感知【英文关键词】Body Area Network Medical Health Biomedical Signal Low Power Consumption Distributed Compressed Sensing【目录】基于生物医学信号的体域网低功耗设计与研究摘要4-6Abstract6-7第1章 绪论10-141.1 研究背景及意义101.2 技术挑战与解决思路10-121.2.1 技术概述10-111.2.2 面临挑战111.2.3 解决思路11-121.3 主要研究内容和创新点12-131.4 论文提纲13-14第2章 体域网14-192.1 体域网的概念142.2 体域网的研究现状和应用14-172.2.1 国内外研究现状14-162.2.2 体域网的应用16-172.3 体域网的特点17-182.4 本章小结18-19第3章 生物医学信号19-253.1 体域网生物医学信号总类19-213.2 传统生物医学信号采样压缩方法21-243.2.1 传统生物医学信号采样技术21-223.2.2 传统生物医学信号压缩技术22-243.3 本章小结24-25第4章 压缩感知25-344.1 压缩感知基本理论框架25-284.1.1 压缩感知技术难题264.1.2 压缩感知基本理论26-284.2 压缩感知理论分析28-334.2.1 稀疏变换28-294.2.2 观测矩阵29-304.2.3 恢复过程30-334.3 本章小结33-34第5章 分布式压缩感知研究与设计34-435.1 分布式编码理论34-375.1.1 无失真信源编码355.1.2 分布式信源编码35-375.2 联合稀疏模型37-395.2.1 JSM-1：共同稀疏项+新信息项385.2.2 JSM-2：共同稀疏项38-395.2.3 JSM-3：非稀疏共同项+稀疏新信息项395.3 基于分布式压缩感知的体域网低功耗设计39-425.3.1 分布式压缩感知模型39-405.3.2 基于分布式压缩感知的生物医学信号重构算法40-425.4 本章小结42-43第6章 体域网低功耗设计与实现43-616.1 生物医学信号采集43-466.1.1 PPG 信号采集系统43-446.1.2 生物医学信号资源44-466.2 体域网低功耗算法实现46-606.2.1