浙大专家研制新式芯片,协助可穿戴设备“减肥
来源:张碧晨网 发表于2019-07-24 07:14:11 编辑:宋茜
摘要: 跟着生活方式一日千里的改变,人们对传统的可穿戴式设备提出了更多新的需求。为了处理怎么变得简便、怎么让待机时间更长这一难题,浙江大学信息与

跟着生活方式一日千里的改变,人们对传统的可穿戴式设备提出了更多新的需求。为了处理怎么变得简便、怎么让待机时间更长这一难题,浙江大学信息与电子工程学院赵博研讨员规划了低功耗小型化人体信道通讯收发机芯片。

要削减穿戴设备的体积,天然首要想到占体积最大的电池设备。传统的无线通讯由于信号在空气中损耗大,所以需求耗费更多能耗,从而增大了电池体积。一起,由于无线收发机需求天线,无形中又增加了体积。

这两条头绪都与无线通讯方式有关,赵博采用人体信道通讯来处理这两个问题。人体信道通讯用人体体表作为信号传输的前言,能明显下降通讯的能耗、并且不需求天线。

一般来说,通讯的发射端安装在健康监测设备上(如心电图监测设备),用户经过接纳端(如智能手表、手机等)看到数据。要完成这种信号的通讯,需求一个21 MHz的载波,实践体系中这个载波在调制后会有一个长长的“尾巴”,一向拖到挨近0Hz的低频。可是,一般的生理信号都在2MHz以下的低频段,因而一旦通讯信号翻开,它的“尾巴”就会严峻搅扰人体生理信号(如心电图、脑电图等)的监测。

? 由于大部分电路完成了数字化,所以芯片尺寸缩小到820um x 820um

那怎么“抓到”这些弱小的生理信号呢?其他科研人员早有办法,他们经过在芯片外再叠加一个滤波器,可以完成对“尾巴”的按捺比到达-80.3个分贝。作为实验室的产品,这的确现已为处理问题找到了一条途径。

 

浙大专家研制新式芯片,协助可穿戴设备“减肥”

可是赵博并不满足于片外滤波器,他想在单芯片上完成“修剪尾巴”。他说,特别是当传输间隔远、发射功率高的时分,这个“尾巴”成为人体信道通讯的严峻问题,只要对其进行有用的修剪,才干防止其对人体生理信号的搅扰。

这个办法便是数字化频谱成型技能,可以按捺发射机在2MHz以下的低频频谱。较现在世界上最先进的带低频按捺的人体信道通讯芯片比较,该芯片初次完成了全集成,对2MHz处“尾巴”的按捺比到达-86.5个分贝,比世界领先水平改进了6.2个分贝。与此一起,经过技能创新,他还缩减了芯片尺寸,比世界最新的人体通讯芯片减小了80%以上,只要0.6724平方毫米。

赵博期望,未来这项芯片技能可以更早地应用到产业化中,“只要产业化才干表现实验室芯片规划的价值。”他表明,这项技能面向可穿戴式设备,可广泛使用到医疗健康范畴,如心电图、肌电图的通讯设备。

赵博的这项研讨被IEEE固态电路期刊(简称JSSC)刊发,合作单位有浙江大学、新加坡国立大学、美国加州大学伯克利分校、加拿大约克大学。JSSC是集成电路范畴的闻名期刊,自1966年创刊以来,共宣布12300余篇,大陆地区仅宣布文章50余篇,这也是继信电学院韩雁教授与何乐年教授之后,浙大有史以来第三篇JSSC上的发文。

原文链接:https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp= arnumber=8520924

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(文 柯溢能)

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