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视觉假体作为治疗视觉不可逆损伤的有效医疗手段,受到生物电子领域的广泛关注。能量与数据的体内外传输是视觉假体等植入式医疗装置临床应用需要首先解决的难题之一,本论文对视觉假体无线能量与数据传输的系统建模等关键技术进行研究,取得的主要创新性成果如下:1.为了解决视觉假体对高效能量传输与高速数据传输对频率要求的矛盾,论文提出基于MDAPSK(M-ary differentially-encoded amplitude and phase-shift Keying)高阶差分幅度相位调制技术的能量与数据单线圈组同载频无线传输方案。该方案只需一组耦合线圈,大幅降低了植入单元体积,同时避免了采用多组线圈时的串扰问题。在综合考虑高阶调制方案解调电路复杂程度与误码特性等因素后,论文最终选定基于16DAPSK调制技术实现视觉假体能量与数据单线圈组同载频无线传输。2.为了反映视觉假体次级线圈植入后生物组织对无线能量传输效率的影响,本文引入生物电容概念,并综合考虑电感寄生电容、高频等效电阻对系统的影响,建立了生物信道无线能量传输系统精确模型。实验结果表明,所建模型较传统模型精度高。在此基础上,为了进一步提高无线能量传输效率,论文提出最优匹配网络方法,通过该方法可以实现次级回路任意负载条件下,无线能量传输效率接近理论极值。3.基于COMSOL Multiphysics软件和列文伯格-马夸尔特优化拟合方法,建立了10-410MHz频段皮肤、脂肪和肌肉组织等生物介质的路径损耗模型,在此基础上,建立了生物信道无线数据传输误码率分析模型。仿真数据与实测数据对比结果表明所建模型具有较高的精度。4.为了进一步减小生物信道数据传输误码率,针对16DAPSK调制方案,论文提出改进型软解调与软译码相结合的误码抑制和纠错方案。论文对软解调算法和软译码算法进行优化,在不损失系统误码性能的基础上,减小了算法的硬件复杂度,降低了系统的功耗,实验结果验证了方案的可行性。研究结果表明,基于16DAPSK调制的能量与数据单线圈组同载频无线传输方案可解决能量高效传输与数据高速传输之间对载频频率要求之间的矛盾,论文建立的生物信道无线能量传输系统模型及效率优化方案、数据通信误码率分析模型及误码纠错方案为视觉假体的无线能量和数据传输系统设计奠定了一定的理论基础。