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28卷4期 中 国 的低噪声放大器实现，可将生物信号转成生物电信号。为了同时得到多种生理信息，在芯片上可集成多个不同功能的放大器形成多通道，以采集血压、血氧饱和度、呼吸速率、心跳、体温等体征参数。由于人体的生理信号比较微弱，容易受到周围环境的噪声干扰，所以放大器要做到高灵敏度、高增益、低��������������������������������������������1kHz����������������������������������������以外其他频率的干扰噪声。放大器可以设计成多种工作模式，如监听、工作和睡眠等模式，以便减少芯片功耗。AD������(ADC)前置的多通道生理信号采集放大器采集多种生��������������������������������ADC��������口，模拟多路复接器一次只能选择一个前置放大器��������������������������ADC��������������结构，位数为�bit��������������������������率，也可以采用���甦��或者流水线型结构的ADC��������������������������������������������������������������������������������������ADC的单位电容要选取得当，选取太大会很占芯片面积，同时也要考虑尽量减少寄生电容对单位电容的影响。��控制器芯片可采用��恕��作为控制器，通过总线对芯片其他部分电路的工作模式进行控制；可以控制数据的工作时序，对寄存器进行配置，并控制芯片其他部分占用数据总线实时通信。��数字信号处理基带为了提高数据传输的速率和准确性、安全性，ADC��������������������������������������������������������������������������F��������数字滤波，进一步滤除干扰频率噪声。�甋射频收发器由于人体生理信号的采集需根据生理特点，将可穿戴式医疗芯片置于身体的不同部位，芯片之间互联导线的存在令人活动不便，且导线太多容易缠绕也令人极为不适，因此采用无线方式传输信号和数据是最直接、最自然的方法。在可穿戴式医疗系统芯片上集成无线射频收发器，所要考虑的关键问题和一般无线产品应用关注的问题有很大不同。首先，这是一种非对称的无线传输方式，主要是采集人体信号并发射出去，而接收的信号主要来自于一些����+��1������������������������������中国生物医学工程学报�卷控——◆��数字射生理信号采制信号频集放大器处理收器发基带�������o--��o----�万方数据
可穿戴式医疗芯片的无线通信标准控制命令，数据量很小，所以可以采用半双工的通信模式，并且下行用低速、上行用高速传输。其次，芯片要长时间工作，且用于穿戴式芯片的电池一般为钮扣电池，工作电压在��～��V������������������������mA��h����������������������������最大的部分，设计者面临的难题是低工作电压、低功耗和较高的传输速率，因此要仔细考虑无线收发器所采用的结构，以及载波频率、传输方式、调制方式、传输速率和功耗等关键技术的实现。�无线通信技术日新月异地发展，对现代医疗技术的进步起到了巨大的推动作用。目前，存在多种通信标准可以用于穿戴式医疗芯片之间的通信，这些标准根据自身的特点能很好地适用于特定的应用场合，但同时也可能导致不能很好地发挥穿戴式医������������������������������m��37��������������������������������������������������(������蓝牙����(blue���标准采用跳频和扩频技术，能够很好地抑制码间干扰，提高通信质量，保持通话的安全性。蓝牙标准可分别支持�����m��������������������������������1��的通信速率汹�Ｋ�峁辜虻ィ�⒖墒沟バ酒�鄹窠档�美元以下，技术成熟，非常有市场竞争力。蓝牙标准提供点对点串行通信和共享信道的主控制器接口的通信方式，这样非常适合人体局域网的搭建。但是，由于穿戴式医疗芯片的通信范围一般局限在近人体区域，而蓝牙工作在��GHz����������������������影响还不可知，由于人们对高频通信的恐惧，且其功耗比较大，因此蓝牙标准并不是理想的选择。Zigbee