A novel low-power compact WBS human body channel receiver for wearable vital signal sensing application in wireless body-area network
A novel low-power compact WBS human body channel receiver for wearable vital signal sensing application in wireless body-area network
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一种新型低功耗紧凑型 WBS 人体通道接收器，适用于无线体域网中的可穿戴生命信号传感应用
DOI：
10.1007/s00542-016-3244-1
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发表时间：
2017-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chen Hao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin Ke;Wang Bo;Zhang Xing;Wang Xinan;Ouyang Tingbin;Chen Hao
本文提出了一种低功耗紧凑型宽带信令（WBS）人体信道（HBC）接收器的可穿戴生命传感应用在无线体域网。通过研究HBC的频域和时域特性，提出了1-100 MHz HBC信道的简单经验模型，并将其表示为带通滤波器，其输出信号为30 ns宽的微弱窄脉冲。根据对HBC的测量和建模，所提出的基于WBS的HBC接收机采用了一种具有低功耗紧凑型两级模拟前端（AFE）和全数字数据恢复电路的架构。为了进一步降低功耗和芯片面积，AFE集成了一个电容耦合前置放大器和一个完全可调的工艺，电压，温度独立的1位数字转换器的基础上施密特触发器。此外，全数字数据恢复电路采用前馈三相过采样算法，以获得约50%占空比的低抖动输出。在SMIC 130 nm CMOS工艺的实施，建议的WBS为基础的HBC接收器实现5 Mb/s的操作与功耗为0.82 mW，在1.2 V的电源电压，而占用的芯片面积为0.26 mm 2。
This paper presents a low-power compact wideband signaling (WBS) human body channel (HBC) receiver for wearable vital sensing application in wireless body-area network. By investigating the characterization of HBC in frequency-domain and time-domain, a simply empirical HBC channel model over 1–100 MHz is proposed, and represented as a bandpass filter with its output signals of weak narrow pulses in 30 ns-width. According to the measurement and modeling for HBC, the proposed WBS based HBC receiver exploits an architecture with a low-power compact two-stage analog front end (AFE) followed by an all-digital data recovery circuit. To further reduce the power consumption and chip area, the AFE incorporates a capacitor-coupling pre-amplifier and a fully adjustable process, voltage, temperature independent 1-bit digitizer based on Schmitt trigger. Furthermore, the all-digital data recovery circuit adopts the feedforward 3-phase oversampling algorithm for low-jitter output with approximate 50% duty-cycle. With implementation in SMIC 130 nm CMOS technology, the proposed WBS based HBC receiver achieves 5 Mb/s operation with the power dissipation of 0.82 mW at a 1.2 V supply voltage while occupying a chip area of 0.26 mm2.
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DOI：
10.1049/iet-cds:20045173
发表时间：
2007-03
期刊：
IET Circuits Devices Syst.
影响因子：
--
作者：
S. Jou;Chih-Hsien Lin;Yen-Hung Chen;Zheng-Hong Li
通讯作者：
S. Jou;Chih-Hsien Lin;Yen-Hung Chen;Zheng-Hong Li
DOI：
10.1109/biocas.2009.5372091
发表时间：
2009-12
期刊：
2009 IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
影响因子：
--
作者：
Jin Huang;Lei Wang;Da-long Zhang;Yuan-Ting Zhang
通讯作者：
Jin Huang;Lei Wang;Da-long Zhang;Yuan-Ting Zhang
影响因子：
5.4
作者：
Seong-Jun Song;Namjun Cho;H. Yoo
通讯作者：
Seong-Jun Song;Namjun Cho;H. Yoo
DOI：
10.1007/s00542-005-0500-1
发表时间：
2005-08-01
影响因子：
2.1
作者：
Hachisuka, K;Takeda, T;Itao, K
通讯作者：
Itao, K
DOI：
10.1109/tim.2012.2205491
发表时间：
2012-12-01
影响因子：
5.6
作者：
Lucev, Zeljka;Krois, Igor;Cifrek, Mario
通讯作者：
Cifrek, Mario