A sub-sampling pulse-resonance OOK modulated digital ultrasound communication system for medical IOT

Bu tez, günümüzde yaygın şekilde kullanılan RF teknolojilerine, bu sistemden dolayı oluşan sağlık sorunlarını engellemek amacıyla, RF sistemlerine uygun bir alternatif olabilecek bir ultrason iletişim mikrosistemini takdim etmektedir. Klasik ultrason iletişim sistemlerinin yol açtığı sıkıntıların üstesinden gelmek için özel tasarım devre sistemleri önerilmektedir, bu sıkıntılara örnek olarak eko ve istenmeyen salınımlar örnek gösterilebilir. Bu özel tasarım devre 50bit/s data oranı ve 0.01 BER ile 28m iletişim menziline ulaşabilmektedir. Medikal sensör cihazlarına küçük boyutta ve düşük güçte entegre edilmiştir. 40kHz ultrason dönüştürücü ve 8-pinli düşük güç kontrolü kullanılarak, suya dayanıklı, kablosuz şarj edilebilen, yüksek hassasiyetli uzaktan kontrol edilebilen, ortalama 0.5uA akım tüketen ısı sensör sistemi dizayn ve test edilmiştir. Birden fazla alt sistem, şarj bobini hariç 12mm yarıçap ve 15mm uzunluğu olan bir hacme toplanmıştır. Tüm ultrason iletişim sistemi, ısı sensörü ve batarya ölçer fonksiyonlar aynı özel konfigürasyonlu devre pin'ini kullanmaktadır. Ekoyu ve ringing'i engellemesi, 3-bit giriş senkronizasyonuyla dinamik sezim eşik ayarlama teknikleri sayesinde, sunulan OOK düşük-güçlü alt-örnekleme IQ demodülasyonu bitleri, transdüserleri hizalamaya gerek kalmadan yüksek hassasiyetli ve güçlü bir ultrason iletişim sistemi elde etmemize olanak sağlamıştır. Dakikada 1 örnek data frekans güncellemesi yapan 8mAh LiR bataryanın ömrü yaklaşık 27 aydır.