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基于超宽带无线电技术在医疗设备中的应用

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本文章讲述了基于超宽带无线电技术在医疗设备中的应用.

        医

疗设备制造商可在各种无线应用中使用超宽带技术。

  超宽带(UWB)是一项高带宽(480-1320Mb/秒)和短距离(10-50米)的无线传输技术,正逐渐在医疗应用中更多的使用。UWB最初只作为一种军事技术开发,直至1994年美国军方解密后才开始发展其商业用途。早期的UWB芯片组旨在取代主流个人电脑的USB电缆。但是,医疗应用的要求是不同的,因为传输实时视频和超声波图像要求低时间延迟和确定的数据吞吐量。阻碍UWB技术使用的另一个因素是,商业UWB芯片组供应商要求每年的订单量达到几十万以上。不过,现在已经有一些公司提供针对医疗市场的需求和产量的UWB芯片组。医疗设备制造商已经开始将UWB技术用于电子内窥镜、喉镜和超声波传感器。本文介绍如何将超宽带技术应用于电子内窥镜。

将UWB技术用于内窥镜的考虑因素

  柔性光学内窥镜有一根长而细的管子,其可被导入病人体内。新式内窥镜在顶端包含了一个光源和一个微小的成像传感器。通过采用新型LED光源和微型CMOS摄像头,这种结构是可行的。内窥镜顶端的LED光源的功耗要远远低于传统高功率光源。因此,一组小小的电池就足以支持内窥镜工作几个小时。此外,可用铜导线取代昂贵的光管。还有另一个优势是图像可以显示在液晶显示器上,并在同一时间被记录下来。显示器的无线连接消除了内窥镜的物理限制,使得病人和医生在检查过程中更加舒适。

  数字传输是一种理想的传输方式,因其能提供高清晰的画面质量和避免失真。由于医生是通过视频监视器来观察他对病人的操作,画面应实时出现在屏幕上---换而言之,延迟要尽可能短。因此,视频信号不能经过压缩电路或大规模的协议栈。UWB的高带宽、低延迟、低辐射和稳固性使得其成为用于内窥镜的理想无线传输技术。

超宽带无线电技术

  以NTSC品质传输未经压缩的视频需要确定性的数据传送速率至少达到166 MB /秒,而传统技术根本没办法实现这样的数据传送速率。传统的无线技术采用一种取决于频道可用性的无线访问机制。这意味着接收范围内的其它设备可能会暂时减少数据带宽。若采用UWB技术,则在会话期间永久地保留一个通道。超宽带技术的协议开销很低,这对减少传输延迟非常重要。通过将数据分散到128个子载波可建立非常稳固的无线通道。接下来将对超宽带技术的其它优势和细节进行探讨。


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