基于PPM调制方式的经皮双向无线通信装置

摘要

基于PPM调制方式的经皮双向无线通信装置，属于植入式医疗仪器技术领域。该装置由体外程控器，包括控制单元、第一发射电路、第一接收电路和第一射频耦合单元；植入式医疗仪器，包括微控制器、第二发射电路、第二接收电路和第二射频耦合单元；掌上电脑，包括与体外程控器相连的通讯端口组成；植入式医疗仪器和体外程控器间的无线通信调制选择脉冲位置调制方式(PPM)、体外程控器和PDA间采用串口通信、数据校验使用循环冗余校验、用数据信令和请求-响应方式进行通信控制。本发明独立于通信数据流量规模大小，具有实现方式简单、通信过程可靠、体积小、功耗低和传输速度快等优点，可广泛用于各类植入式医疗仪器系统的多种用途的数据通信。

主权项

1.基于PPM调制方式的经皮双向无线通信装置，其特征在于，所述无线通信装置包括：体外程控器，包括控制单元、第一发射电路、第一接收电路和第一射频耦合单元；植入式医疗仪器，包括微控制器、第二发射电路、第二接收电路和第二射频耦合单元；掌上电脑，包括与体外程控器相连的通讯端口；其中，第一发射电路包括数据发送处理单元；控制单元能够接收掌上电脑传来的数据，然后对数据进行PPM编码，通过控制单元的PWM端口产生相应的驱动脉冲触发数据发送处理单元；数据发送处理单元主要由驱动放大电路和全桥主拓扑的两个桥臂组成，驱动放大电路对控制单元发出的驱动脉冲进行电平转换和功率放大，实现对功率MOSFET进行驱动；全桥主拓扑采用推拉驱动方式，两路驱动脉冲共地且相位相差180度，通过控制全桥主拓扑中功率MOSFET，进而控制第一射频耦合单元向体内的植入式医疗仪器发送调制后的PPM脉冲信息；第一接收电路包括数据接收处理单元，用于对接收到的PPM脉冲信息进行处理并送到控制单元进行PPM解码，解码后的数据通过控制单元发送给掌上电脑；所述数据接收处理单元主要由限幅电路、信号放大电路、二阶带通滤波电路、脉冲整形及脉宽拓展电路组成，用于将收到的体内的植入式医疗仪器发出的衰减振荡PPM脉冲处理成为控制单元能够识别的脉冲信号；第一射频耦合单元包括采用串联谐振的方式连接的第一天线和第一谐振电容，由第一发射电路和第一接收电路分时共用；第二发射电路包括开关元件；微控制器能够对要发送的信息进行PPM编码，并且根据编码结果发出相应的PWM驱动脉冲，触发开关元件，从而控制第二射频耦合单元产生相应的PPM脉冲信息；植入式医疗仪器发射的PPM脉冲波形为衰减振荡脉冲；第二接收电路包括滤波限幅电路和整形电路；微控制器能够对经过整形、滤波处理后的体内的植入式医疗仪器天线上接收到的脉冲信息进行PPM解码；第二射频耦合单元包括第二天线和第二谐振电容，由第二发射电路和第二接收电路分时共用。