《醫(yī)療領(lǐng)域中的通信技術(shù)綜述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、醫(yī)療領(lǐng)域中的通信技術(shù)綜述摘要：本文主要介紹常見(jiàn)的有線(xiàn)通訊技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。主要介紹了串行通訊、并行通訊、USB接口以及藍(lán)牙技術(shù)、HomeRF技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊、GPRS技術(shù)等的原理和其在醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:串行通訊；并行通信；USB接口；紅外技術(shù)；藍(lán)牙技術(shù)；GPRS隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高端技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療設(shè)備的研制上得到了廣泛的應(yīng)用，其中就包括了日新月異的通信技術(shù)。本文將從有線(xiàn)通信和無(wú)線(xiàn)通信兩個(gè)方面介紹各種通信技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用。1、有線(xiàn)通信模式1.1、串行通信

2、串行通訊是指數(shù)據(jù)一位一位順序傳送的一種通訊方式，其突出的優(yōu)點(diǎn)就是可以節(jié)省傳送線(xiàn)的條數(shù)，特別適合長(zhǎng)距離通訊。現(xiàn)在許多醫(yī)療儀器都采用串行通訊。其第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是控制編程簡(jiǎn)單，適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高的場(chǎng)合。傳輸速率為1200~12800bps。1.2、并行口通信在計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)中，并行打印口是使用非常方便，且易于擴(kuò)展的I/O口。標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)打印口由一個(gè)25芯的D-Shell連接器提供TTL輸入和輸出信號(hào)。共占用PC機(jī)的3個(gè)I/O地址。打印口有12條輸出線(xiàn)和5條輸入線(xiàn)可以使用，它們決定了接口時(shí)的選址能力和讀入數(shù)據(jù)的形式。

3、對(duì)8位或者更高位數(shù)據(jù)的讀入，可以使用74LS157等數(shù)據(jù)選擇器將其分成4位一組后分別讀入。另外，為防止高頻信號(hào)的不穩(wěn)定性對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?，可以采取以下措施?1)在程序中插入適當(dāng)?shù)难舆t。信號(hào)的高速變化可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤，插入適當(dāng)?shù)难舆t后，可以使信號(hào)達(dá)到穩(wěn)定。在使用較長(zhǎng)的連接線(xiàn)時(shí)，這是非常需要的，如果使用只有幾十厘米的連接線(xiàn)，可以不采用插入延遲的方法；(2)增加濾波電容。在打印口的I/O線(xiàn)與連接器之間加入濾波電容，可以提高傳輸?shù)目煽啃浴?.3.USB接口通信USB是用于將適用USB的外圍設(shè)備連接到主機(jī)的外部總線(xiàn)結(jié)構(gòu),

4、其主要是用在中速和低速的外設(shè)。USB是一種支持即插即用的新型串行接口,其數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)4～12MB/s。USB分為5個(gè)部分:控制器、控制器驅(qū)動(dòng)程序、USB芯片驅(qū)動(dòng)程序、USB設(shè)備以及針對(duì)不同USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。USB的傳輸方式:針對(duì)設(shè)備對(duì)系統(tǒng)資源需求的不同,在USB規(guī)范中規(guī)定了4種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式:等時(shí)傳輸方式、中斷傳輸方式、控制傳輸方式和批傳輸方式。USB的優(yōu)勢(shì):USB采用“級(jí)聯(lián)”方式,即每個(gè)USB設(shè)備用一個(gè)USB插頭連接到另一個(gè)外設(shè)的USB插座上,而其本身又提供一個(gè)USB插座供下一個(gè)USB外設(shè)連接用。通過(guò)這種類(lèi)

5、似菊花鏈?zhǔn)降倪B接,一個(gè)USB控制器可以連接多達(dá)127個(gè)外設(shè),而每個(gè)外設(shè)間距離(線(xiàn)纜長(zhǎng)度)可達(dá)5m。USB能智能識(shí)別USB鏈上外圍設(shè)備的插入或拆卸。它可使多個(gè)設(shè)備在一個(gè)端口上運(yùn)行,速度也比現(xiàn)在的串行口或并行口快得多,而且其總的連線(xiàn)在理論上說(shuō)可以無(wú)限延長(zhǎng)。2、無(wú)限通信模式2.1射頻技術(shù)射頻技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展,其基本模式已經(jīng)固定。從大的功能單元看,主要由接收、發(fā)射2個(gè)單元組成,包括:射頻前端的信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)、用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)混頻或時(shí)鐘參考信號(hào)的本振、以VCO(或類(lèi)似電路)為核心的射頻信號(hào)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)、用于產(chǎn)生高質(zhì)量且穩(wěn)定可控的頻率合成

6、器(PLL)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)射部分包括:信號(hào)調(diào)制或信號(hào)變換調(diào)制網(wǎng)絡(luò);接收部分包括:變頻、鑒相或鑒頻以及具有類(lèi)似功能的混合型網(wǎng)絡(luò),其它部分則為基帶信號(hào)的處理。隨著數(shù)據(jù)變換器和DSP的進(jìn)步,這本身又促使無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革,出現(xiàn)人們稱(chēng)之為的“軟件無(wú)線(xiàn)電”。對(duì)RF級(jí)的數(shù)字化,是最具優(yōu)點(diǎn)的,提高接收靈敏度、無(wú)寄生動(dòng)態(tài)范圍、提高抗干擾性能等方面指標(biāo),在RF鏈路的某一級(jí)進(jìn)行數(shù)字化。2.2紅外數(shù)據(jù)通信技術(shù)紅外通訊技術(shù)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,是傳統(tǒng)設(shè)備之間連接線(xiàn)纜的替代。它的通訊距離一般在0～1m之間,傳輸速率最快可達(dá)16Mbp

7、s,通訊介質(zhì)是波長(zhǎng)為900nm左右的近紅外線(xiàn)。紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn):它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù),被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持;通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)的數(shù)據(jù)收發(fā)。主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線(xiàn)纜連接;新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn);小角度(30°錐角以?xún)?nèi)),短距離,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,保密性強(qiáng);傳輸速率較高。目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布。2.3藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙(Bluetooth)是由東芝、愛(ài)立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同

8、提出的近距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它能夠在10m的半徑范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)和聲音傳輸,其數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達(dá)1Mbps。通訊介質(zhì)為頻率在2.402～2.480GHz之間的電磁波。藍(lán)牙通訊技術(shù)的特點(diǎn):藍(lán)牙工作在全球開(kāi)放的2.4GHzISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段;使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù),把頻帶分成若干個(gè)跳頻信道(hopchan