【技术实现步骤摘要】
一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置及其方法
[0001]本专利技术涉及一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置及其方法
。
技术介绍
[0002]穿戴式设备磁谐通信,是穿戴式设备间交互的一种新型通信方式,该方式需要设备中用于激发磁场的线圈工作在谐振频率下才能发挥其低路径损耗的优势
。
但是,线圈与佩戴者间由于电容效应的影响,会导致线圈谐振频率发生变化,且该变化还受佩戴者本身生理参数差异
、
运动状态的改变等方面的影响
。
这种现象会导致线圈没有在谐振状态下工作,造成穿戴式设备间的路径损耗大大增加
。
目前解决线圈失谐问题的方案一般是对线圈加入自动阻抗匹配模块
。
自动阻抗匹配模块的设计方式,一种是以步进电机
、
可调电容
、
可调电感为核心实现;另一种是以电容电感阵列
、
大量的继电器为核心实现
。
这两种方法都会使模块整体规模过大
、
功耗过高,不适合用于注重轻量级
、
低功耗的可穿戴设备领域
。
并且,这两种方法需要通过迭代计算获取阻抗匹配网络的电容值与电感值,迭代计算时间较长,不适合应用于谐振点易发生变化的磁谐穿戴式设备中
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于针对现有方案的不足,提供一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置及其方法,采用令工作频率跟随线圈谐振频率变化而变化 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置,其特征在于,包括直接数字频率合成器模块
、
定向耦合器模块
、
鉴幅电路模块
、ADC
模块
、
微控制器模块
、
开关,微控制器模块的第一输出端经直接数字频率合成器模块与开关的信号输入端连接,微控制器模块的第二输出端直接与开关的信号控制端连接,开关的第一输出端与定向耦合器模块的第一端
、
线圈连接,开关的第二输出端与定向耦合器模块的第二端连接,定向耦合器模块的第三端
、
第四端与鉴幅电路模块的两输入端连接;其中,直接数字频率合成器模块用于产生指定频率的信号;定向耦合器模块用于分离线圈的入射信号和反射信号;鉴幅电路模块用于对被分离的入射信号和反射信号作比值运算来计算反射系数,并输出一个与反射系数对应的电压值,反射系数越大则输出的电压值越大;
ADC
模块用于采集鉴幅电路模块的输出电压值;微控制器模块控制各模块工作并处理
ADC
模块采样的数据得出反射系数最小时对应的频率值
。2.
根据权利要求1所述的一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置,其特征在于,所述鉴幅电路模块的设计参考
AD8302
模块
。3.
根据权利要求1所述的一种解决穿戴式设备磁谐通信失谐问题的装置,其特征在于,所述装置实现方式为:当装置追踪谐振频率时开关的信号输入端与开关的第二输出端直连,微控制器控制直接数字频率合成器模块扫频的发送信号经定向耦合器模块输送到线圈, 同时定向耦合器模块分离线圈的入射信号和反射信号,鉴幅电路模块依据入射信号和反射信号从而输出线圈在每一频率信号下的反射系数,微控制器模块利用
ADC
模块获取每一频率信号下反射系数的大小,依据时域反射法原理,线圈反射系数最小时所对应的频率即为谐振频率,随后微控制器模块令...
【专利技术属性】
技术研发人员:高跃明,陈炳恒,魏紫良,黄立萱,赵文祥,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:
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