超宽带在电子内窥镜中的应用

超宽带（UWB）是一种高带宽（480-1320Mb / sec）和短距离（10-50m）无线传输技术，在医疗应用中逐渐被越来越多地使用。

医疗设备制造商已开始将UWB技术用于电子内窥镜，喉镜和超声传感器。

本文介绍如何将超宽带技术应用于电子内窥镜。

将UWB技术用于内窥镜的注意事项flexible柔性光学内窥镜具有细长的细管，可将其引入患者体内。

新的内窥镜在其尖端上包含一个光源和一个微小的成像传感器。

通过采用新型的LED光源和微型CMOS相机，这种结构是可行的。

内窥镜尖端的LED光源的功耗远低于传统的大功率光源。

因此，一小组电池足以支撑内窥镜几个小时。

另外，铜线可以用来代替昂贵的光导管。

另一个优点是可以将图像显示在LCD监视器上并同时进行记录。

显示器的无线连接消除了内窥镜的物理限制，使患者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法，因为它可以提供高清图像质量并避免失真。

由于医生通过视频监视器观察患者的操作，因此图片应实时显示在屏幕上-换句话说，延迟应尽可能短。

因此，视频信号不能通过压缩电路或大规模协议栈。

UWB的高带宽，低延迟，低辐射和坚固性使其成为用于内窥镜的理想无线传输技术。

超宽带无线电技术要传输具有NTSC质量的未压缩视频，需要确定的数据传输速率至少为166 MB /秒。

传统技术根本无法达到这样的数据传输速率。

传统的无线技术使用取决于信道可用性的无线访问机制。

这意味着接收范围内的其他设备可能会暂时减少数据带宽。

如果使用UWB技术，则在会话期间将永久保留信道。

UWB技术的协议开销非常低，这对于减少传输延迟非常重要。

通过将数据分散到128个子载波中，可以建立非常稳定的无线信道。

接下来，将讨论UWB技术的其他优点和细节。

UWB无线通信层：UWB的早期开发基于不同的物理（PHY）和媒体访问控制（MAC）层规范。

在过去的三年中，大多数UWB实施者都采用了WiMedia Alliance的MAC层和PHY层规范。

与已建立的无线传输技术（如WLAN）不同，UWB的每个传输通道占用528MHz的频带。

相反，无线局域网（WLAN）通道的最大带宽为20 MHz。

三个528MHz频带构成一个频带组。

UWB的整个频率范围是3.1至10.6 GHz，并分为5个频段组。

有在频带组1和3中工作的高级双频带收发器。

WiMedia-UWB使用正交频分复用（OFDM）调制技术。

每个528MHZ频带被划分为128个子载波，并且每个子载波的峰值正好在相邻子载波的零位置处（因此，名称为“正交”，参见图1，第27页）。

传输信息被分配给这128个子载波，每个528MHz信道的最大速率为480 Mb / sec。

由于子载波分布在528MHz的宽带宽范围内，因此它支持非常低的发射功率--- 37微瓦（相比之下，WLAN的允许发射功率消耗超过300 mW）。

适用于信息传输的宽带和超低发射功率使UWB与射频（RF）领域中的其他射频共存。

尽管发射功率仅为37微瓦，但其传输距离可以达到10米，并且可以穿过25厘米厚的砖墙，而不会影响信号传输。

＆amp; Nbsp;图1 WiMedia-UWB的每个528 MHz频段被分为128个子载波。

请注意，每个子载波的峰值位于其相邻子载波的零点