植入式医疗仪器的无线通信装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102724017A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102724017A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210183919.X(22)申请日2012.05.30(71)申请人北京品驰医疗设备有限公司地址102200北京市昌平区南邵镇兴昌路1号1幢5层申请人清华大学(72)发明人马伯志胡宇星郝红伟李路明(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)A61N1/372(2006.01)A61N1/38(2006.01)A61B5/0432(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书99页页附图附图55页(54)发明名称植入式医疗仪器的无线通信装置(57)摘要植入式医疗仪器的无线通信装置，属于植入式医疗仪器技术领域。该装置由以下两部分组成：体外收发器及植入式体内收发器。该装置涵盖以下部分及特征：通信频带涵盖401MHz-406MHz及420MHz-445MHz，并可以实现以上频带内的自适应的跳频功能；一个体外收发器可以同时和多个体内收发器同时进行实时通信；穿体通信距离大于2m；调制方式灵活；通信速率及发射功率可以自适应调整；最高通信码率不低于100kbps；无线通信可以与既有的无线充电同时进行。本发明具有实现方式简单、通信过程可靠、智能化程度高、抗干扰能力强、体积小、传输功耗低、距离远和速度快等优点，能够实现一对多通信的功能，可广泛用于各类植入式医疗仪器系统。CN10274ACN102724017A权利要求书1/2页1.一种用于植入式医疗仪器的无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置包括：体外收发器，其包括第一存储单元、第一控制单元、第一收发缓存、第一收发加密/解密及数据校验器、第一收发编码译码器、第一收发调制解调器、第一收发双工器、第一收发耦合网络和第一通信天线；植入式体内收发器，其包括第二存储单元、第二控制单元、第二收发缓存、第二收发加密/解密及数据校验器、第二收发编码译码器、第二收发调制解调器、第二收发双工器、第二收发耦合网络、第二射频连接线和第二通信天线；其中，所述第一控制单元与第二控制单元能够对通信过程进行控制；所述第一收发编码译码器和第二收发编码译码器用于数据的编码译码；所述第一收发调制解调器和第二收发调制解调器用于已编码数据的调制解调，并同时能够增大发射功率和放大接收信号；所述第一收发双工器和第二收发双工器用于半双工收发模式之间的切换；所述第一收发耦合网络和第二收发耦合网络用于收发前端的阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述第一通信天线和第二通信天线的通信频带涵盖401MHz-406MHz及420MHz-445MHz。3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于：植入式体内收发器和体外收发器的无线通信通过检测接收信号误码率实现以上频带内的自适应的跳频功能。4.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于：一个体外收发器可以同时和多个植入式体内收发器进行实时通信，并能够判断出通信范围内的植入式体内收发器与植入者一一对应的关系。5.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于：当通信距离内存在其他正在工作中的体外收发器或植入式体内收发器时，或遇到强干扰的窄带信号时，或处于无线充电状态时，一个体外收发器和多个体内收发器同时进行的实时通信通过采用自适应跳频的方式正常进行。6.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于：所述数据的调制方式为FSK、AKS或MSK。7.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于：所述数据的校验使用循环冗余校验，并且采用请求一响应方式进行。8.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于：数据传输过程中植入式体内收发器发射功率可以自适应调整。9.根据权利要求1-3之一所述的无线通信装置，其特征在于，所述第一控制单元与第二控制单元被配置为按照以下步骤调整通信频带、通信速率和通信发射功率：(1)通信进行的过程中，每接收到一定量的数据包，所述第一控制单元与第二控制单元都会对CRC的误码率进行统计；(2)如果接收数据的误码率低于设定值，且发射方为植入式体内收发器，则判断接收数据的误码率是否较低；(3)如果接收数据的误码率低于设定值且接收信号强度较大且发射方为植入式体内收发器，则由体外收发器通知植入式体内收发器降低发射功率以降低发射功耗；(4)如果接收数据的误码率高于设定值，且发射方为植入式体内收发器，则判断发射功2CN102724017A权利要求书2/2页率是否已到最大值；(5)如果接收数据的误码率高于设定值且发射功率尚未达到最大值且发射方为植入式体内收发器，则由体外收发器通知植入式体内收发器提高发射功率以提升通信质量；(6)如果