El cuerpo humano como medio de transmisión de señales para la comunicación acoplada al cuerpo: modelos en modo galvánico
Autores: Aristov, Vladimir; Elsts, Atis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El cuerpo humano como medio de transmisión de señales para la comunicación acoplada al cuerpo: modelos en modo galvánico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modelos de propagación de señal
Comunicación de radiofrecuencia
Comunicación acoplada al cuerpo
Modelos matemáticos
Modelos predictivos
Pérdida de señal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los modelos de propagación de señal juegan un papel fundamental en la investigación de comunicación de radiofrecuencia. Sin embargo, los métodos de comunicación emergentes, como la comunicación acoplada al cuerpo (BCC), requieren la creación de nuevos modelos. En este documento, presentamos modelos matemáticos que aproximan el cuerpo humano como un circuito eléctrico, así como modelos predictivos basados en regresión lineal y bosque aleatorio que infieren la pérdida de señal esperada a partir de su frecuencia, ubicaciones de puntos de medición y parámetros corporales. Los resultados demuestran una estrecha correspondencia entre la respuesta de amplitud-frecuencia (AFR) predicha por los modelos de circuitos eléctricos y los datos experimentales recopilados de voluntarios. La precisión de nuestros modelos predictivos se evaluó utilizando sus errores cuadráticos medios (RMSE), que van desde 1.5 a 7 dB dependiendo de la frecuencia de la señal dentro del rango de 0.05 a 20 MHz. Estos resultados permiten a los investigadores e ingenieros simular y pronosticar la pérdida de señal esperada dentro de los sistemas BCC durante su fase de diseño.
Descripción
Los modelos de propagación de señal juegan un papel fundamental en la investigación de comunicación de radiofrecuencia. Sin embargo, los métodos de comunicación emergentes, como la comunicación acoplada al cuerpo (BCC), requieren la creación de nuevos modelos. En este documento, presentamos modelos matemáticos que aproximan el cuerpo humano como un circuito eléctrico, así como modelos predictivos basados en regresión lineal y bosque aleatorio que infieren la pérdida de señal esperada a partir de su frecuencia, ubicaciones de puntos de medición y parámetros corporales. Los resultados demuestran una estrecha correspondencia entre la respuesta de amplitud-frecuencia (AFR) predicha por los modelos de circuitos eléctricos y los datos experimentales recopilados de voluntarios. La precisión de nuestros modelos predictivos se evaluó utilizando sus errores cuadráticos medios (RMSE), que van desde 1.5 a 7 dB dependiendo de la frecuencia de la señal dentro del rango de 0.05 a 20 MHz. Estos resultados permiten a los investigadores e ingenieros simular y pronosticar la pérdida de señal esperada dentro de los sistemas BCC durante su fase de diseño.