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Compensación del efecto dinámico de la impedancia de acoplamiento para sistemas de comunicaciones a través del cuerpo humano
Compensation of the dynamic effect of coupling impedance for human body-worn communications systems
Iran Jafet Bahena Miranda
GERMAN ANDRES ALVAREZ BOTERO
Acceso Abierto
Atribución
HBC, Canal extrínseco, acoplamiento capacitivo (CHBC)
HBC, Extrinsic channel, capacitive coupling (CHBC)
En este trabajo de tesis se proponen técnicas para reducir las pérdidas en el canal de comunicación a través del cuerpo humano (HBC; por las siglas de los términos en inglés, Human Body Communication) asociadas principalmente a los efectos dinámicos de acoplamiento. Los métodos empleados para lograr el objetivo se basan en distintos escenarios utilizando electrodos propuestos en esta tesis, los cuales tienen diferentes configuraciones, logrando una reducción en las pérdidas de hasta 14.4 dB en comparación con escenarios convencionales, ayudando a mejorar la señal transmitida. También se demuestra que se incrementa la estabilidad de la señal (similitud de mediciones con mismas características) al reducir interferencias y ruido integrando apantallamientos en los electrodos. Se observa además que el dispositivo usado para aislar eléctricamente las tierras y la componente de DC, conocido como “balun”, es el que contribuye significativamente a la atenuación de la señal en el canal de transmisión, y que debido a su importancia en el diseño de transceptores para HBC, no se puede eliminar del banco de medición. Sin embargo, se validó experimental y analíticamente que empleando los esquemas de transmisión de modo hibrido propuestos en esta tesis, se mantienen las prestaciones propias del balun y se mejora la transmisión de señales a través del canal humano al reducirse las pérdidas de la señal transmitida.
In this thesis work, techniques are proposed to reduce the losses in the Human Body Communication (HBC) channel mainly associated with dynamic coupling effects. The methods used to achieve the objective are based on different scenarios using electrodes proposed in this thesis, which have different configurations, achieving a reduction in losses of up to 14.4 dB compared to conventional scenarios, helping to improve the transmitted signal. It is also demonstrated that the signal stability (similarity of measurements with the same characteristics) is increased by reducing interferences and noise by integrating shielding in the electrodes. It is also observed that the device used to electrically isolate the grounds and the DC component, known as "balun", is the one that contributes significantly to the signal attenuation in the transmission channel, and that due to its importance in the design of transceivers for HBC, it cannot be eliminated from the measurement bench. However, it was experimentally and analytically validated that using the hybrid mode transmission schemes proposed in this thesis, the performance of the balun is maintained and the signal transmission through the human channel is improved by reducing the losses of the transmitted signal.
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
Bahena Miranda, I.J. 2022. Compensación del efecto dinámico de la impedancia de acoplamiento para sistemas de comunicaciones a través del cuerpo humano. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 53 pp.
TRANSDUCTORES ELECTROACÚSTICOS
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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