عنوان

طراحی فرستنده کم‌توان بی‌سیم برای افزاره‌های پزشکی قابل کاشت

کد کشور

IR

شماره

۳۷۷۰پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

طراحی فرستنده کم‌توان بی‌سیم برای افزاره‌های پزشکی قابل کاشت

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Design of a Low Power Wireless Transmitter for Implantable Medical Devices

نام نخستين پديدآور

/طیبه آزاد موسوی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی برق

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۸

نام خاص و کميت اثر

۱۴۵ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی برق- الکترونیک

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۸/۰۶/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

کاربردهای پزشکی حس‌گرهای با قابلیت کاشت یا پوشیدنی موجب شده که ارتباطات بی‌سیم کوتاه-برد به‌عنوان یک موضوع تحقیقاتی چالش‌برانگیز برای نمایش یا ثبت سیگنال‌های حیاتی انسان و پارامترهای مختلف سلامتی همچون دما، فشارخون و دیگر علائم بیماری موردتوجه قرار گیرد .چالش‌های زیادی برای طراحی سیستم‌های ارتباط بی‌سیم فرکانس رادیویی جهت برقراری یک ارتباط مناسب بین افزاره‌های کاشت شده و ایستگاه پایه وجود دارد .در عمل افزاره‌های پزشکی به‌منظور کارکرد برای کاربردهای مختلف، به نرخ ارسال داده‌های مختلفی برای ارتباط با دنیای بیرون نیاز دارند .یکی دیگر از مهم‌ترین چالش‌ها، کاهش توان مصرفی سیستم‌های ارتباطی برای انتقال اطلاعات است .در این رساله یک فرستنده فرکانس رادیویی کم‌توانMHz ۹۲۲ با استفاده از حلقه قفل فاز با نرخ ارسال داده و سطح توان خروجی متغیر در پروسه CMOS إm۰/۱۸ طراحی و پیاده‌سازی شده است .فرستنده پیشنهادی به‌عنوان بخشی از یک فرستنده-گیرنده‌ای هست که برای کاربردهای پزشکی طراحی شده است .در این رساله مدار ساده‌ای جهت تغییر نرخ ارسال داده در مدولاسیون OOK متناسب با توان مصرفی ارائه شده است‌؛ بطوریکه سطوح مختلف توان خروجی قابلیت ارسال با مصرف توان متفاوتی را دارد .در حقیقت، فرآیند تنظیم‌پذیری نرخ ارسال داده به‌وسیله تنظیم دوره کار داده ورودی با پیاده-سازی مدولاسیونOOK - RZمحقق می‌شود .مدولاسیونOOK - RZدر حداکثر نرخ ارسال داده، منجر به بازده تقریبی ۲ برابر در مقایسه با مدولاسیون OOK نیز می‌شود .همچنین ساختار جدیدی از آشکارساز فاز-فرکانس و ساختار بهینه‌ای از نوسانگر نیز با هدف بهبود نویز فاز و کاهش مصرف توان ارائه شده است .یک مدار جبران‌ساز ساده نیز جهت بهبود عملکرد تقویت‌کننده توان در قبال تغییرات ولتاژ آستانه و تحرک‌پذیری الکترون‌های تقویت‌کننده توان ارائه شده است .فرستنده پیشنهادی عملکرد مناسبی در مشخصه‌هایی همچون توان مصرفی، نویز فاز و ابعاد داشته باشد .برخی از مهم‌ترین نتایج شبیه-سازی پساجانمایی عبارت‌اند از :سطح توان خروجی فرستنده در بازهdBm ۱۹/۷۱- تاdBm ۰/۵۳ قابل تغییر است .نرخ ارسال داده فرستنده در مدولاسیونOOK - RZدر بازهMb/s ۰/۲۴ تاMb/s ۲/۴ متغیر است و در مدولاسیون FSK نیزMb/s ۱/۸ است .بازده فرستنده در حالت ارسال دائمی سیگنال و در سطح توان خروجیdBm ۰/۵۳ به‌اندازه ۲۲/۶ است و برای ارسال داده با مدولاسیونOOK - RZو نرخ ارسال دادهMb/s ۲/۴ به‌اندازه ۵۷/۲۵ است .همچنین بازده فرستنده با مدولاسیون FSK به‌اندازه ۲۲/۱ است .پهنای باند اشغالی توسط فرستنده با مدولاسیونOOK - RZو FSK به ترتیبMHz ۹/۵۶ وMHz ۷/۸ است .نویز فاز حلقه قفل فاز نیز در آفست فرکانسیkHz ۱۰۰ وMHz ۱ به ترتیب به‌اندازهdBc/Hz ۱۰۲/۶۱- وdBc/Hz ۱۲۵/۸۵- است .مساحت تخمینی اشغالی فرستنده نیز به اندازهmm ۰/۹۰۲ ‌ mm ۱/۲۷ است .

متن يادداشت

m CMOS is designed and implemented. This transmitter is a part of a transceiver dedicated to medical applications. In this thesis, in on off keying (OOK) modulation, a simple circuit for changing of the data rate in proportion to the power consumption is presented, so that different levels of output power can be transmitted with different power consumption. In fact, the programmable data rate function is achieved by duty cycle adjustment of input data by implementing of return-to-zero (RZ)-OOK modulation. Also, at the maximum of data rate, RZ-OOK modulation yields approximately 2 times the efficiency compared to OOK modulation. A new structure of the phase-frequency detector and optimized structure of the voltage controlled oscillator is also proposed to improve phase noise and reduce power consumption. Also, a simple compensation biasing circuit to improve the reliability and the variability of the power amplifier is presented.The Proposed transmitter performs well in features such as power consumption, phase noise, and dimensions. Some of the most important post-layout simulation results are as follows. The output power of the transmitter can be adjusted from -19.71dBm to 0.53dBm in 15 levels. The transmitter offers data rate of 0.24Mb/s to 2.4Mb/s with RZ-OOK modulation and data rate of 1.8Mb/s in frequency shift keying (FSK) mode. The efficiency of the transmitter is 22.6 at the 0.53dBm output power during sending of continuous 1 signal and the average efficiency for both 0 and 1 signal at RZ-OOK modulation with a data rate of 2.4Mb/s is 57.25 . Also, the efficiency of the transmitter is 22.1 , when operation with FSK modulation. The occupied bandwidth by the transmitter is 9.56MHz and 7.8MHz with RZ-OOK and FSK modulation, respectively. The phase noise of the PLL is -102.61dBc/Hz and -125.85dBc/Hz at 100kHz and 1MHz offset, respectively. The estimate occupied area of the transmitter is 1.27 mm x 0.902 mm.إBiomedical applications of implantable and wearable body sensors keep short-range wireless communication as a challenging research topic for monitoring and detection of various health parameters, such as temperature, pressure and other signs of diseases. There are lots of challenges to design of RF wireless communication systems to realize the safe link between the implanted device and the external base station. In practice, because of the various application scenarios, these devices require different data rates to communicate with the external world. Reducing the power consumption of the communication front-end for transferring information is another challenging issue. In this thesis, a low power 922MHz phase locked loop (PLL)-based RF transmitter with a configurable data rate and output power using 0.18

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Design of a Low Power Wireless Transmitter for Implantable Medical Devices

موضوع مستند نشده

فرستنده کم‌توان

موضوع مستند نشده

حلقه قفل فاز

موضوع مستند نشده

مدولاسیونOOK- RZ

موضوع مستند نشده

نظیم‌پذیر

موضوع مستند نشده

نرخ ارسال داده

اصطلاح موضوعی

Low power transmitter, PLL, RZ-OOK, Configurable, Data rate, Phase noise

اصطلاح موضوعی

فرستنده کم‌توان، حلقه قفل فاز، مدولاسیونOOK- RZ، تنظیم‌پذیر، نرخ ارسال داده، نویز فاز

مستند نام اشخاص تاييد نشده

آزاد موسوی، طیبه

مستند نام اشخاص تاييد نشده

نجفی اقدام، اسماعیل، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

فرونچی، جواد، استاد مشاور

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230812

شماره بازیابی

برق ،۱۰۵۵۰ ،۱۳۹۸

نام ميزبان

ت‌شاک‍ ل‌باق‍ ی‌کشزپ‍ ی‌اهه‌رازفا ی‌ارب‍ م‌یسی‌ب‍ ن‌اوتم‌ک‍ ه‌دنتسرف‍ ی‌حارط.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

3770.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

b10550.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۳۷۷۰

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y