Análisis experimental de la propagación en redes de área corporal para la banda de ultrawideband

Resumen

Diferentes dispositivos capaces de obtener información sobre parámetros fisiológicos, cinemáticos o contextuales del cuerpo pueden interconectarse de manera inalámbrica dando lugar a las denominadas Redes de Área Corporal (WBAN, Wireless Body Area Networks). De entre las posibles tecnologías inalámbricas para establecer los enlaces, Ultra Wideband (UWB) está captando cada vez más atención por el bajo nivel de potencia de transmisión requerido (bajo nivel de exposición a campos electromagnéticos), el alto ancho de banda y la alta resolución temporal/espacial. El diseño de sistemas centrados en el cuerpo requiere de modelos de canal que describan de manera precisa la propagación de señales en este tipo de entornos. Esta tesis se plantea con el objetivo de contribuir al estudio experimental de la propagación en sistemas centrados en el cuerpo operando en la banda UWB. En primer lugar, se presenta un marco introductorio a las redes WBAN, sus elementos constitutivos, bandas de frecuencia, estandarización y modelos de canal. Además, se introduce los fundamentos de la tecnología UWB y sus aplicaciones en este área. Seguidamente, se analiza en términos de las pérdidas de propagación y la dispersión de retardo la propagación en el canal off-body entre un transmisor fijo y un dispositivo receptor colocado sobre la superficie del cuerpo de un sujeto. Se considera la influencia de diferentes aspectos como el entorno de medidas, la posición de colocación de una antena sobre el cuerpo y la postura adoptada por un sujeto. Finalmente, se analiza el canal de propagación in-body considerando el movimiento relativo entre dos dispositivos causado por efecto de la respiración. Las condiciones de propagación en el interior del cuerpo se emulan por medio de un phantom liquido para UWB y la caracterización se plantea tanto en frecuencia en términos del modelado de la forma y el ensanchamiento del espectro Doppler, como en tiempo por medio del modelado de la función de autocorrelación y el tiempo de coherencia. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/