用于人体通信的收发器结构、通信系统及方法
【专利摘要】本发明涉及用于人体通信的收发器结构，包括用于收发数据帧、进行数据校验、控制隔离开关的微处理器，用于数据编码与解码的基带处理器，用于控制信号通道的导通与关闭的隔离开关，用于整形处理发送信号和对除噪处理接收信号的滤波器，用于发送耦合信号、同时接收来自人体信道发送信号的电极板，用于放大接收信号的放大器、用于解调接收信号的检波器、用于判决解调信号并将其恢复为数字信号的比较器。本发明还涉及用于人体通信的通信系统及通信方法，包括使用第一收发器结构和第二收发器结构同时向彼此发送和接收信号。本发明采用不同频率的信号实现数据的同时收发，避免信号之间的干扰。另外，本发明还有检错重发功能，提高数据传输准确性。
【专利说明】用于人体通信的收发器结构、通信系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人体通信【技术领域】，具体是一种用于人体通信的收发器结构、通信系统及方案。
【背景技术】
[0002]人体通信技术是一种利用人体作为通信的传输介质，在人体近端进行通信的技术，其可通过电容耦合或者电流耦合的方式进行数据传输。与传统的无线通信技术相比，人体通信技术具有信号辐射小、对人体无害、低功耗、高速率、高安全性等优势，是接入物联网“最后一米”理想的穿戴式通信技术，应用场景十分广泛。
[0003]在人体通信技术中，人体通信收发器是该技术的关键核心。随着信息技术的发展，需要利用人体通信进行交互的信息量越来越多，因此，缩短两个收发器之间的信息交互时间，提高数据传输的准确性，是收发器的设计趋势。现有的技术中，用于人体通信的收发器主要有以下几种结构:
[0004]1、人体通信收发器单工结构。该结构一方固定为发送端，另一方则固定为接收端。该结构的缺陷是信息只能沿一个方向传输，因此不能实现两个人体通信收发器之间的信息交互，应用范围受到限制。
[0005]2、人体通信收发器半双工结构。该结构既可以发送数据又可以接收数据，但不能同时进行数据的发送和接收。该结构的缺陷是数据不能同时发送和接收，导致当两个人体通信收发器进行信息交互时，需要较长的时间才能完成，降低信息交互的效率，不利于人体通信的发展。
[0006]3、人体通信收发器全双工结构。该结构能够同时实现数据的发送和接收。但是目前关于双向通信的人体通信收发器结构比较少，而其他无线的双向通信收发器的结构均比较复杂。
[0007]因此，开发一种结构简单、能够同时实现数据发送和接收功能的用于人体通信的收发器是十分必要的。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够同时实现数据发送和接收功能的人体通信收发器。
[0009]本发明提供一种用于人体通信的收发器结构，其特征在于:包括微处理器、基带处理器、隔离开关、滤波器、电极板、放大器、检波器、比较器；
[0010]所述微处理器与所述基带处理器连接，用于发送与接受数据帧、进行数据校验、控制所述隔离开关；所述基带处理器分别与所述微处理器、所述隔离开关和所述比较器连接，用于数据的编码与解码，发送与接收数据包；所述隔离开关分别与所述基带处理器、所述滤波器、所述放大器连接，用于控制信号通道的导通与关闭；所述滤波器分别与所述隔离开关和所述电极板连接，用于对发送的信号进行整形处理，对接收到的信号进行滤除噪声处理；所述电极板与所述滤波器连接，用于将信号耦合发送出去，同时接收人体信道发送的信号;
[0011]所述放大器分别与所述隔离开关和所述检波器连接，用于对接收到的信号进行放大，以便于所述检波器对信号的识别；所述检波器分别与所述放大器和所述比较器连接，用于对接收到的信号进行解调；所述比较器分别与所述检波器和所述基带处理器连接，用于对解调后的信号进行判决，将信号恢复为数字信号。
[0012]进一步的，所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同；
[0013]所述微处理器用于向所述基带处理器发送数据帧；所述基带处理器用于接收来自所述微处理器的数据帧，按照数据格式添加开始帧和校验帧，并对数据进行编码，接着采用OOK调制方式并选择具有所述第一滤波器的中心频率的方波或具有所述第二滤波器的中心频率的方波作为发送的载波信号，并将选择结果反馈给所述微处理器；
[0014]所述第二隔离开关用于根据所述微处理器的命令，导通信号通道，使所述基带处理器发送的载波信号通过所述第二隔离开关传输至所述滤波器；
[0015]其中，当选择的载波信号具有所述第一滤波器的中心频率时，所述微处理器命令所述第二隔离开关的控制端口为低电平，所述第二隔离开关导通所述基带处理器和所述第一滤波器之间的信号通道，关闭所述基带处理器与所述第二滤波器之间的信号通道，使所述基带处理器发送的载波信号传输至所述第一滤波器；当选择的载波信号具有所述第二滤波器的中心频率时，所述微处理器命令所述第二隔离开关的控制端口为高电平，所述第二隔离开关导通所述基带处理器和所述第二滤波器之间的信号通道，关闭所述基带处理器与所述第二滤波器之间的信号通道，使所述基带处理器发送的载波信号传输至所述第二滤波器；
[0016]所述滤波器用于整形处理接收到的载波信号，将所述载波信号转换为适宜于人体信道传输的波形信号，并将所述波形信号传输至所述电极板；所述电极板用于将接收到的所述波形信号耦合发送出去。
[0017]进一步的，所述电极板还用于接受来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，所述微处理器继续发送新的数据帧，当校验结果表示为发送信息错误时，所述微处理器重新发送数据帧。
[0018]进一步的，所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同；
[0019]所述电极板用于接收来自人体信道发送的信号；所述滤波器用于对接收到的信号进行滤除噪声处理，并将处理后的信号传输至所述第一隔离开关；所述第一隔离开关用于根据所述微处理器的命令，导通信号通道，使所述信号经过所述第一隔离开关传输至所述放大器；
[0020]其中，当所述信号具有所述第一滤波器的中心频率时，所述微处理器命令所述第一隔离开关的控制端口为高电平，所述第一隔离开关导通所述第一滤波器和所述放大器之间的信号通道，关闭所述第二滤波器和所述放大器之间的信号通道，使所述信号通过所述第一滤波器后传输至所述放大器；当所述信号具有所述第二滤波器的中心频率时，所述微处理器命令所述第一隔离开关的控制端口为低电平，所述第一隔离开关导通所述第二滤波器和所述放大器之间的信号通道，关闭所述第一滤波器和所述放大器之间的信号通道，使所述信号通过所述第二滤波器后传输至所述放大器；
[0021]所述放大器用于将所述信号放大，便于所述检波器对所述信号的识别，并将放大后的所述信号传输至所述检波器；所述检波器用于对接收到的所述信号进行解调，并将解调后的信号传输至所述比较器；所述比较器用于对接收到的解调后的信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将所述数字信号传输至所述基带处理器；所述基带处理器用于对接收到的所述数字信号进行解码得到数据帧，并将所述数据帧传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述数据帧。
[0022]进一步的，所述微处理器还用于在接收所述数据帧后，对所述数据帧进行校验检错，并将校验结果发送出去；其中，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果。
[0023]本发明还提供一种用于人体通信的通信系统，包括第一收发器结构和第二收发器结构，所述第一收发器结构和所述第二收发器结构为上述收发器结构，所述第一收发器结构用于向所述第二收发器结构发送信号的同时接收来自所述第二收发器结构发送的信号；所述第二收发器结构用于向所述第一收发器结构发送信号的同时接收来自所述第一收发器结构发送的信号。
[0024]进一步的，所述第一收发器结构和所述第二收发器结构均包括微处理器、基带处理器、隔离开关、滤波器、电极板、放大器、检波器、比较器；其中，所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同；
[0025]所述第一收发器通过所述微处理器向所述基带处理器发送数据帧；所述基带处理器对接收到的数据帧进行编码，并选择具有所述第一滤波器的中心频率的方波作为发送的第一信号，同时将选择结果反馈给所述微处理器；所述微处理器命令所述第二隔离开关的控制端口为低电平，导通所述第二隔离开关与所述第一滤波器之间的信号通道，将所述第一信号传输至所述第一滤波器；所述第一滤波器整形处理接收到的所述第一信号，将其转换为适宜于人体信道传输的所述第一信号，并将所述第一信号传输至所述电极板；所述电极板将接收到的所述信号耦合发送至所述第二收发器结构；
[0026]同时，所述第二收发器结构向所述第一收发器结构发出第二信号，所述第二信号具有所述第二滤波器的中心频率，所述第二信号由所述第一收发器结构的电极板接收；所述第二滤波器对接收到的所述第二信号进行滤除噪声处理，将其传输至所述第一隔离开关；所述微处理器命令所述第一隔离开关的控制端口为低电平，导通所述第一隔离开关与所述放大器之间的信号通道，将所述第二信号传输至所述放大器；所述放大器将所述第二信号放大后传输至所述检波器；所述检波器对接收到的所述第二信号进行解调后传输至所述比较器；所述比较器对接收到的解调后的所述第二信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将所述数字信号传输至所述基带处理器；所述基带处理器对接收到的所述数字信号进行解码得到数据帧后传输至所述微处理器。
[0027]进一步的，所述第一收发器结构接收来自所述第二收发器结构发送的信号时，所述微处理器接收到解码得到的数据帧的同时，对数据帧进行数据校验检错，并通过具有所述第一滤波器的中心频率的信号向所述第二收发器结构发送校验结果；所述校验结果在所述第一收发器结构向所述第二收发器结构发送出信号后再进行发送；
[0028]同时，所述第一收发器结构接收来自所述第二收发器结构发送的对所述第一收发器结构发送过去的信号进行数据校验的校验结果。其中，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果。
[0029]可以理解的是，当第一收发器结构中发送信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率时，第一收发器结构接收信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率，此时，第二收发器结构发送信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率，第二收发器结构接收信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率。当第一收发器结构中发送信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率时，第一收发器结构接收信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率，此时，第二收发器结构发送信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率，第二收发器结构接收信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率。
[0030]即:对于第一滤波器，其发送信号与接收信号的频率不同，发送校验结果与接收校验结果的频率也不同，类似的，第二滤波器的发送信号与接收信号的频率不同，发送校验结果与接收校验结果的频率也不同。另外，对于同时发送信号或校验结果的第一滤波器和第二滤波器而言，第一滤波器发送信号的频率与第二滤波器发送信号的频率也不同，第一滤波器发送校验结果的频率与第二滤波器发送校验结果的频率也不同，当第一滤波器和第二滤波器接收信号或校验结果时，类似的，对于同时接收信号或校验结果的第一滤波器和第二滤波器而言，第一滤波器接收信号的频率与第二滤波器接收信号的频率也不同，第一滤波器接收校验结果的频率与第二滤波器接收校验结果的频率也不同。
[0031]正是由于发送或接受的信号频率不同，才能有效避免信号同时发送和/或接收时，信号之间的相互干扰，实现同时发送和/或接收信号的有效性和可靠性。
[0032]本发明还提供一种用于上述通信系统的通信方法，包括:
[0033]发送数据帧并对数据帧进行编码，得到发送信号；将所述发送信号转换为适宜人体信道传输的波形信号；将波形信号耦合发送出去；
[0034]同时，接收来自人体信道发送的波形信号；处理所述波形信号，将其解码得到数据帧；存储所述数据帧以得到接收的信息。
[0035]进一步的，所述方法还包括:解码得到数据帧后，对数据帧进行校验，并在波形信号耦合发送出去后，将对数据帧进行校验的结果发送出去，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果；
[0036]同时，接收来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，继续发送新的数据帧；当校验结果表示为发送信息错误时，重新发送数据帧。
[0037]与现有技术相比，本发明能够同时实现数据的发送和接受，并且能够对接收的数据进行校验，实现检错重发的功能。本发明不仅能够缩短收发器结构之间信息交互所需要的时间，而且提高了数据传输的准确性，使信息交换更加便利可操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是实施例用于人体通信的收发器的结构示意图。
[0039]图2是实施例用于人体通信的通信系统的应用示意图。
【具体实施方式】
[0040]在本发明中，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。
[0041]此夕卜，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者在某些情况下也可能用于表示某种连接关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0042]此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043]下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0044]下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，应当理解的是，这些【具体实施方式】仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。
[0045]实施例
[0046]如图1所示为本发明的用于人体通信的收发器结构，包括微处理器1、基带处理器
2、隔离开关3、滤波器4、电极板5、放大器、检波器7、比较器8。
[0047]微处理器I为微型计算机，例如可以为ARM微处理器，与基带处理器2连接，用于向基带处理器2发送数据帧。
[0048]基带处理器2例如可以为FPGA(Field-Programmable Gate Araay现场可编程门列阵)芯片，分别与微处理器1、隔离开关3、比较器8连接，用于接收来自微处理器I的数据帧，按照数据格式添加开始帧和校验帧，并对数据进行编码，接着采用OOK调制方式选择具有滤波器4的中心频率的方波作为发送的载波信号，并将选择结果反馈给微处理器I。
[0049]隔离开关3为类似于二选一的数字选择器，用于信号通道的导通与关闭，包括第一隔离开关31和第二隔离开关32，且第一隔离开关31和第二隔离开关32具有受微处理器I控制的控制端口，其中第二隔离开关32分别与基带处理器2和滤波器4连接；滤波器4分别与隔离开关3和电极板5连接，用于对发送的信号进行整形处理，对接收到的信号进行滤除噪声处理，其包括第一滤波器41和第二滤波器42，且第一滤波器41和第二滤波器42的中心频率不同。
[0050]基带处理器2可以选择具有第一滤波器41的中心频率的方波或具有第二滤波器42的中心频率的方波作为发送的载波信号。当选择的载波信号具有第一滤波器41的中心频率时，微处理器I命令第二隔离开关32的控制端口为低电平，第二隔离开关32导通基带处理器2和第一滤波器41之间的信号通道，关闭基带处理器2与第二滤波器42之间的信号通道，使基带处理器2发送的载波信号传输至第一滤波器41 ;当选择的载波信号具有第二滤波器42的中心频率时，微处理器I命令第二隔离开关42的控制端口为高电平，第二隔离开关42导通基带处理器2和第二滤波器42之间的信号通道，关闭基带处理器2与第二滤波器42之间的信号通道，使基带处理器2发送的载波信号传输至第二滤波器42。
[0051]滤波器4用于整形处理接收到的载波信号，将载波信号转换为适宜于人体信道传输的波形信号，并将波形信号传输至电极板5。
[0052]电极板5与滤波器4连接，用于将接收到的波形信号耦合发送出去。另外，电极板5还用于接收来自人体信道发送的信号，并将接收的信号传输至滤波器4。
[0053]滤波器4还用于对接收到的信号进行滤除噪声处理，并将处理后的信号传输至第一隔尚开关31。
[0054]其中，当接收的信号具有第一滤波器41的中心频率时，微处理器I命令第一隔离开关31的控制端口为高电平，第一隔离开关31导通第一滤波器41和放大器6之间的信号通道，关闭第二滤波器42和放大器6之间的信号通道，使信号通过第一滤波器41后传输至放大器6 ;当接收的信号具有第二滤波器42的中心频率时，微处理器I命令第一隔离开关31的控制端口为低电平，第一隔离开关31导通第二滤波器42和放大器6之间的信号通道，关闭第一滤波器41和放大器6之间的信号通道，使信号通过第二滤波器42后传输至放大器6。
[0055]值得注意的是，电极板耦合发送的波形信号与电极板从人体信道接收的信号应该具有不同的中心频率，使得收发器结构在同时发送和接收数据时，不会相互干扰。例如，当电极板耦合发送的波形信号具有第一滤波器的中心频率时，则电极板从人体信道接收的信号具有第二滤波器的中心频率。
[0056]放大器6分别与第一隔离开关31和检波器7连接,用于将信号放大,便于检波器7对信号的识别，并将放大后的信号传输至检波器7。检波器7分别与放大器6和比较器8连接，用于对接收到的信号进行解调，并将解调后的信号传输至比较器8。比较器8分别与检波器6和基带处理器2连接，用于对接收到的解调后的信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将数字信号传输至基带处理器2。
[0057]基带处理器2还用于对接收到的数字信号进行解码得到数据帧，并将数据帧传输至微处理器I。微处理器I还用于接收数据帧，并对所接收的数据帧进行校验检错，并将校验结果发送出去；其中，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果。
[0058]另外，电极板5还用于接收来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，微处理器I继续发送新的数据帧，当校验结果表示为发送信息错误时，微处理器I重新发送数据帧。
[0059]本实施例还提供一种用于人体通信的通信系统，包括第一收发器结构10和第二收发器结构20，第一收发器结构10和第二收发器结构20均为上述收发器结构。如图2所示为该系统的具体应用示意。第一用户身上设置第一收发器结构10，该第一收发器结构10中的电极与该第一用户的身体耦合，同样的，第二用户设置第二收发器结构20，该第二收发器结构20中的电极与该第二用户的身体耦合，第一用户与第二用户通过身体接触构成人体信道30。
[0060]第一收发器结构10用于向第二收发器结构20发送信号的同时接收来自第二收发器结构20发送的信号；第二收发器结构20用于向第一收发器结构10发送信号的同时接收来自第一收发器结构10发送的信号。
[0061]参照图1和图2所示，所述第一收发器结构10和所述第二收发器结构20均包括微处理器1、基带处理器2、隔离开关3、滤波器4、电极板5、放大器6、检波器7、比较器8 ;其中，所述隔离开关3包括第一隔离开关31和第二隔离开关32，且所述第一隔离开关31和所述第二隔离开关32具有受所述微处理器I控制的控制端口 ；所述滤波器4包括第一滤波器41和第二滤波器42，且所述第一滤波器41和所述第二滤波器42的中心频率不同。
[0062]所述第一收发器10通过所述微处理器I向所述基带处理器2发送数据帧；所述基带处理器2对接收到的数据帧进行编码，并选择具有所述第一滤波器41的中心频率的方波作为发送的第一信号，同时将选择结果反馈给所述微处理器I ;所述微处理器I命令所述第二隔离开关32的控制端口为低电平，导通所述第二隔离开关32与所述第一滤波器41之间的信号通道，将所述第一信号传输至所述第一滤波器41 ;所述第一滤波器41整形处理接收到的所述第一信号，将其转换为适宜于人体信道传输的所述第一信号，并将所述第一信号传输至所述电极板5 ;所述电极板5将接收到的所述信号耦合发送至所述第二收发器结构20 ；
[0063]同时，所述第二收发器结构20向所述第一收发器结构10发出第二信号，所述第二信号具有所述第二滤波器42的中心频率，所述第二信号由所述第一收发器结构10的电极板5接收；所述第二滤波器42对接收到的所述第二信号进行滤除噪声处理，将其传输至所述第一隔离开关31 ;所述微处理器I命令所述第一隔离开关31的控制端口为低电平，导通所述第一隔离开关31与所述放大器6之间的信号通道，将所述第二信号传输至所述放大器6 ;所述放大器6将所述第二信号放大后传输至所述检波器7 ;所述检波器7对接收到的所述第二信号进行解调后传输至所述比较器8 ;所述比较器8对接收到的解调后的所述第二信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将所述数字信号传输至所述基带处理器2 ;所述基带处理器2对接收到的所述数字信号进行解码得到数据帧后传输至所述微处理器I。
[0064]进一步的，所述第一收发器结构I接收来自所述第二收发器结构20发送的信号时，所述微处理器I接收到解码得到的数据帧的同时，对数据帧进行数据校验检错，并通过具有所述第一滤波器41的中心频率的信号向所述第二收发器结构20发送校验结果；所述校验结果在所述第一收发器结构10向所述第二收发器结构20发送出信号后再进行发送；
[0065]同时，所述第一收发器结构10接收来自所述第二收发器结构20发送的对所述第一收发器结构10发送过去的信号进行数据校验的校验结果。其中，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果。
[0066]值得注意的是，在本发明中，当第一收发器结构中发送信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率时，则第一收发器结构接收信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率，此时，第二收发器结构发送信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率，第二收发器结构接收信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率。当第一收发器结构中发送信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率时，则第一收发器结构接收信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率，此时，第二收发器结构发送信号和校验结果的频率为第一滤波器的中心频率，第二收发器结构接收信号和校验结果的频率为第二滤波器的中心频率。
[0067]即:对于第一收发器结构，其发送信号与接收信号的频率不同，发送校验结果与接收校验结果的频率也不同，类似的，第二收发器结构的发送信号与接收信号的频率不同，发送校验结果与接收校验结果的频率也不同。另外，对于同时发送信号或校验结果的第一收发器结构和第二收发器结构而言，第一收发器结构与第二收发器结构发送信号的频率不同，第一收发器结构与第二收发器结构发送校验结果的频率也不同，当第一收发器结构和第二收发器结构接收信号或校验结果时，类似的，对于同时接收信号或校验结果的第一收发器结构和第二收发器结构而言，第一收发器结构与第二收发器结构接收信号的频率不同，第一收发器结构与第二收发器结果接收校验结果的频率也不同。
[0068]正是由于发送或接受的信号频率不同，才能有效避免信号同时发送和/或接收时，信号之间的相互干扰，实现同时发送和/或接收信号的有效性和可靠性。
[0069]本实施例还提供一种用于上述通信系统的通信方法，包括:
[0070]发送数据帧并对数据帧进行编码，得到发送信号；将所述发送信号转换为适宜人体信道传输的波形信号；将波形信号耦合发送出去；
[0071]同时，接收来自人体信道发送的波形信号；处理所述波形信号，将其解码得到数据帧；存储所述数据帧以得到接收的信息。
[0072]进一步的，所述方法还包括:解码得到数据帧后，对数据帧进行校验，并在波形信号耦合发送出去后，将对数据帧进行校验的结果发送出去，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果；
[0073]同时，接收来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，继续发送新的数据帧；当校验结果表示为发送信息错误时，重新发送数据帧。
[0074]本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于人体通信的收发器结构，其特征在于:包括微处理器、基带处理器、隔离开关、滤波器、电极板、放大器、检波器、比较器； 所述微处理器与所述基带处理器连接，用于发送与接受数据帧、进行数据校验、控制所述隔离开关；所述基带处理器分别与所述微处理器、所述隔离开关和所述比较器连接，用于数据的编码与解码，发送与接收数据包；所述隔离开关分别与所述基带处理器、所述滤波器、所述放大器连接，用于控制信号通道的导通与关闭；所述滤波器分别与所述隔离开关和所述电极板连接，用于对发送的信号进行整形处理，对接收到的信号进行滤除噪声处理；所述电极板与所述滤波器连接，用于将信号耦合发送出去，同时接收来自人体信道发送的信号; 所述放大器分别与所述隔离开关和所述检波器连接，用于对接收到的信号进行放大，以便于所述检波器对信号的识别；所述检波器分别与所述放大器和所述比较器连接，用于对接收到的信号进行解调；所述比较器分别与所述检波器和所述基带处理器连接，用于对解调后的信号进行判决，将信号恢复为数字信号。
2.根据权利要求1所述的收发器结构，其特征在于:所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同； 所述微处理器用于向所述基带处理器发送数据帧；所述基带处理器用于接收来自所述微处理器的数据帧，对数据进行编码，并选择具有所述第一滤波器的中心频率的方波或具有所述第二滤波器的中心频率的方波作为发送的信号，并将选择结果反馈给所述微处理器； 所述第二隔离开关用于根据所述微处理器的命令，导通信号通道，使所述基带处理器发送的信号通过所述第二隔离开关传输至所述滤波器；所述滤波器用于整形处理接收到的载波信号，将所述载波信号转换为适宜于人体信道传输的信号，并将所述信号传输至所述电极板；所述电极板用于将接收到的所述信号耦合发送出去。
3.根据权利要求2所述的收发器结构，其特征在于:所述电极板还用于接受来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，所述微处理器继续发送新的数据帧，当校验结果表示为发送信息错误时，所述微处理器重新发送数据帧。
4.根据权利要求1所述的收发器结构，其特征在于:所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同； 所述电极板用于接收来自人体信道发送的信号；所述滤波器用于对接收到的信号进行滤除噪声处理，并将处理后的信号传输至所述第一隔离开关；所述第一隔离开关用于根据所述微处理器的命令，导通信号通道，使所述信号经过所述第一隔离开关传输至所述放大器； 所述放大器用于将所述信号放大，便于所述检波器对所述信号的识别，并将放大后的所述信号传输至所述检波器；所述检波器用于对接收到的所述信号进行解调，并将解调后的信号传输至所述比较器；所述比较器用于对接收到的解调后的信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将所述数字信号传输至所述基带处理器；所述基带处理器用于对接收到的所述数字信号进行解码得到数据帧，并将所述数据帧传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述数据帧。
5.根据权利要求4所述的收发器结构，其特征在于:所述微处理器还用于在接收所述数据帧后，对所述数据帧进行校验检错，并将校验结果发送出去；其中，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果。
6.一种用于人体通信的通信系统，其特征在于:该通信系统包括第一收发器结构和第二收发器结构，所述第一收发器结构和所述第二收发器结构为权利要求1至5任一项所述的收发器结构，所述第一收发器结构用于向所述第二收发器结构发送信号的同时接收来自所述第二收发器结构发送的信号；所述第二收发器结构用于向所述第一收发器结构发送信号的同时接收来自所述第一收发器结构发送的信号。
7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于:所述第一收发器结构和所述第二收发器结构均包括微处理器、基带处理器、隔离开关、滤波器、电极板、放大器、检波器、比较器；其中，所述隔离开关包括第一隔离开关和第二隔离开关，且所述第一隔离开关和所述第二隔离开关具有受所述微处理器控制的控制端口 ；所述滤波器包括第一滤波器和第二滤波器，且所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率不同； 所述第一收发器通过所述微处理器向所述基带处理器发送数据帧；所述基带处理器对接收到的数据帧进行编码，并选择具有所述第一滤波器的中心频率的方波作为发送的第一信号，同时将选择结果反馈给所述微处理器；所述微处理器命令所述第二隔离开关的控制端口为低电平，导通所述第二隔离开关与所述第一滤波器之间的信号通道，将所述第一信号传输至所述第一滤波器；所述第一滤波器整形处理接收到的所述第一信号，将其转换为适宜于人体信道传输的所述第一信号，并将所述第一信号传输至所述电极板；所述电极板将接收到的所述信号耦合发送至所述第二收发器结构； 同时，所述第二收发器结构向所述第一收发器结构发出第二信号，所述第二信号具有所述第二滤波器的中心频率，所述第二信号由所述第一收发器结构的电极板接收；所述第二滤波器对接收到的所述第二信号进行滤除噪声处理，将其传输至所述第一隔离开关；所述微处理器命令所述第一隔离开关的控制端口为低电平，导通所述第一隔离开关与所述放大器之间的信号通道，将所述第二信号传输至所述放大器；所述放大器将所述第二信号放大后传输至所述检波器；所述检波器对接收到的所述第二信号进行解调后传输至所述比较器；所述比较器对接收到的解调后的所述第二信号进行判决，将其恢复为数字信号，并将所述数字信号传输至所述基带处理器；所述基带处理器对接收到的所述数字信号进行解码得到数据帧后传输至所述微处理器。
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于:所述第一收发器结构接收来自所述第二收发器结构发送的信号时，所述微处理器接收到解码得到的数据帧的同时，对数据帧进行数据校验检错，并通过具有所述第一滤波器的中心频率的信号向所述第二收发器结构发送校验结果；所述校验结果在所述第一收发器结构向所述第二收发器结构发送出信号后再进行发送； 同时，所述第一收发器结构接收来自所述第二收发器结构发送的对所述第一收发器结构发送过去的信号进行数据校验的校验结果。
9.一种用于如权利要求6至8任一项所述的通信系统的通信方法，包括: 发送数据帧并对数据帧进行编码，得到发送信号；将所述发送信号转换为适宜人体信道传输的波形信号；将波形信号耦合发送出去； 同时，接收来自人体信道发送的波形信号；处理所述波形信号，将其解码得到数据帧；存储所述数据帧以得到接收的信息。
10.根据权利要求9所述的通信方法，其特征在于:所述方法还包括:解码得到数据帧后，对数据帧进行校验，并在波形信号耦合发送出去后，将解码所得数据帧的校验结果发送出去，当校验结果为数据正确时，发送信息正确结果，当校验结果为数据错误时，发送信息错误结果； 同时，接收来自人体信道发送的校验结果，当校验结果表示为发送信息正确时，继续发送新的数据帧；当校验结果表示为发送信息错误时，重新发送数据帧。
【文档编号】H04B1/40GK104393889SQ201410683212
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】李景振, 聂泽东, 段长江, 刘宇航, 贾利亚, 刘洋, 阮忠周, 黄仁伟, 王珍, 陈泽, 王磊 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院