CN102695047A - 人体通信系统中的发射机、接收机及其方法 - Google Patents

Abstract

一种人体通信系统中的接收机包括：接收电极，接收包含控制帧和数据帧的传输帧；第一和第二开关，与所述接收电极连接；切换控制单元，控制所述第一和第二开关的切换，以便每次输入每个控制帧时，根据预定规则而响应于每个控制帧来有选择地连接所述接收电极与所述第一和第二开关；信号处理单元，对输出自所述第一和第二开关的所述传输帧执行信号处理；前导码检测单元，从包括在所述经信号处理的传输帧中的每个控制帧中检测第一前导码，以生成所述第一前导码的前导码相关值；以及相关值处理单元，控制所述切换控制单元，以便基于所述前导码相关值来在所述接收电极之中选择最终的接收电极对。

Description

人体通信系统中的发射机、接收机及其方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年2月8日在韩国知识产权局提交的韩国申请No.10-2011-0011207和于2012年1月19日在韩国知识产权局提交的韩国申请No.10-2012-0006394的优先权，所述韩国申请通过引用被整体上全文包括在本申请中。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及在人体通信系统中的发射机、接收机及其方法，并且更具体地，涉及在人体通信系统中的能够在用于胶囊型内窥镜等的人体通信系统中使用两个发射电极和多个接收电极时、通过选择最佳的接收电极的组合来更有效和稳定地发射和接收数据的发射机、接收机及其方法。

背景技术

本发明的背景技术公开在韩国专利No.0522132(公布于2005年10月10日)中。

已经研发出用于从人体内部收集医疗信息的各种感测设备。然而，非常重要的是研发出除了信息收集技术之外的将收集的信息发射到人体外部的技术。

常规的数据传输方法的实例可以包括用于内窥镜的通信线缆方案，所述内窥镜已经被研发用于观察胃的内部状态。所述通信线缆方案主要是将配置为导线或光纤的线缆通过病人的咽喉插入人体。通信线缆方案具有高可靠性并保证从人体内部收集的数据的质量，但是会使将经受内窥镜手术的病人感到剧痛。

为了解决所述问题，以色列的Given Imaging公司研发了“M2A”品牌的胶囊型内窥镜。胶囊型内窥镜是不同于现有的胃窥镜或结肠镜的药片形式。因此，当用户一口吃下胶囊型内窥镜时，胶囊型内窥镜中的图像传感器对食道、胃、小肠和大肠内部的图像拍摄。此外，胶囊型内窥镜可以通过无线通信将拍摄的图像数据发射到人体外部的接收机，并可以存储在接收机中。

然而，胶囊型内窥镜采用无线电波方案作为信号传输方案，因此可能耗费相当多数量的电力，缩短工作时间，被人体外部的各种电磁波干扰，并有着退化的接收灵敏度。此外，胶囊型内窥镜包括将视频信号转换为高频信号的调制电路和诸如发射信号的天线等的无线发射机等，因此也许增大体积，增加生产成本，并由于高频的使用而对人体有损害。因此，人体通信系统能够通过将人体用作导线的低频电流来将人体内部的数据发送到人体外部。

然而，在根据相关技术的人体通信系统中，电流是通过在被注入到人体的胶囊型内窥镜表面上形成的发射电极之间的电位差来产生的，并流过人体以在安装到人体表面上的两个接收电极之间感应出(induce)电压，从而允许接收设备接收人体中的数据。然而，在如上所述地只使用两个接收电极的情况下，当电流方向垂直于接收电极的排列方向时，在接收电极中电压不会被感应到或者变得很小，因此人体外部的接收设备不能准确地接收发送自胶囊型内窥镜的信号。

此外，当由胶囊型内窥镜的发射电极之间的电位差产生的电流通过人体到达接收电极时，电压是根据发射电极和接收电极之间的距离来感应的。实际上，当发送自人体内部的信号通过人体到达接收电极时，电压值减少数千倍到数万倍，并且由于感应自人体的电磁噪音而发生信号干扰，因此接收电极不能准确地接收正在发送的信号。

发明内容

本发明的实施例针对在人体通信系统中的、能够在用于胶囊型内窥镜等的人体通信系统中使用两个发射电极和多个接收电极时通过选择最佳的接收电极的组合来更有效和稳定地发射和接收数据的发射机、接收机及其方法。

本发明的实施例涉及一种人体通信系统中的发射机，包括：图像数据生成单元，生成包括关于所获图像的图像数据的图像帧；传输帧生成单元，接收所述图像帧以生成传输帧；以及发送所述传输帧的发射电极，其中所述传输帧包括用于选择接收机中的接收电极对的多个控制帧和包含所述图像帧的多个数据帧。

在一个实施例中，在根据权利要求1所述的发射机中，所述多个控制帧中的每一个包括用于同步所述帧并选择接收电极的第一前导码(preamble)、区分帧类型的第一报头(header)、包含关于所述图像帧的信息的帧信息、以及用于提供所述接收机中电极切换(switching)所需时间的切换时间部分，并且所述多个数据帧中的每一个包括同步所述帧的第二前导码、区分所述帧类型的第二报头、以及所述图像帧的至少一部分。

在一个实施例中，多个控制帧的数目可以通过所述接收机中接收电极的数目来确定。

在一个实施例中，所述传输帧生成单元可以包括：数据调制单元，根据预设调制方案调制所述图像帧；前导码生成单元，生成第一和第二前导码；报头生成单元，生成第一和第二报头；帧信息生成单元，生成帧信息；以及复用器，复用所述被调制的图像帧、所述第一和第二前导码、所述第一和第二报头、帧信息和切换时间部分以生成所述传输帧。

本发明的另一个实施例涉及一种人体通信系统中的接收机，包括：多个接收电极，所述接收电极接收传输帧，该传输帧包括多个控制帧和多个数据帧；与所述多个接收电极相连接的第一和第二开关；切换控制单元，所述切换控制单元控制所述第一和第二开关的切换，以便每当输入所述多个控制帧中的每一个时、根据预定的规则、而响应于每个控制帧、来有选择地连接所述多个接收电极与所述第一和第二开关；信号处理单元，通过放大输出自所述第一和第二开关的所述传输帧、并通过执行用于噪声消除的过滤，来执行信号处理；前导码检测单元，从包括在所述经信号处理的传输帧中的所述多个控制帧中的每一个中检测所述第一前导码，以生成所述第一前导码的前导码相关值；以及相关值处理单元，控制所述切换控制单元，以便基于所述前导码相关值来在所述多个接收电极之中选择最终的接收电极对。

在另一个实施例中，所述前导码相关值可以表示通过针对每个比特来比较每个第一前导码与预定的基准前导码而获得的数据相关性。

在另一个实施例中，所述相关性处理单元可以将与在所述预定的基准相关值和所述前导码相关值之中具有最高绝对值的第一前导码对应的两个接收电极选择为所述最终的接收电极对。

在另一个实施例中，所述多个控制帧中的每一个可以包括：用于同步所述帧并选择所述最终的接收电极的第一前导码、区分帧类型的第一报头、包含关于所述图像帧的信息的帧信息、以及用于提供控制所述切换控制单元中的切换所需时间的切换时间部分，并且所述多个数据帧中的每一个包括：同步所述帧的第二前导码、区分所述帧类型的第二报头、以及所述图像帧的至少一部分。

在另一个实施例中，多个控制帧的数目可以通过所述多个接收电极的数目来确定。

在另一个实施例中，所述接收机可以进一步包括：解复用器，解复用所述经信号处理的传输帧；报头处理单元，解调来自于所述解复用器的输出中的报头部分；数据解调单元，当作为确定在所述报头处理单元中解调的所述报头的结果、所述帧类型是数据帧时，所述数据解调单元解调来自于所述解复用器的所述输出中的所述图像帧；以及图像数据处理单元，处理所述解调的图像帧。

本发明的另一个实施例涉及一种发射用于人体体通信系统的数据的方法，包括：生成包括关于所获图像的图像数据的图像帧；生成包括所述图像帧的传输帧；以及通过发射电极发射所述传输帧，其中所述传输帧包括用于选择接收机中的接收电极对的多个控制帧和包含所述图像帧的多个数据帧。

本发明的另一个实施例涉及一种接收用于人体体通信系统的数据的方法，包括：通过多个接收电极接收包括多个控制帧和多个数据帧的传输帧；由切换控制单元控制第一和第二开关的切换，以便每当输入所述多个控制帧中的每一个时、根据预定的规则、而响应于每个控制帧、来有选择地连接所述多个接收电极与所述第一和第二开关；由信号处理单元对输出自所述第一和第二开关的所述传输帧执行信号处理；由前导码检测单元从包括在所述经信号处理的传输帧中的所述多个控制帧中的每一个中检测所述第一前导码，以生成所述第一前导码的前导码相关值；以及由相关值处理单元控制所述切换控制单元，以便基于所述前导码相关值来在所述多个接收电极之中选择最终的接收电极对。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解上述及其它方面、特征和其它优点，其中：

图1是图示根据本发明的实施例的发射机的配置的图；

图2是图示用于根据本发明实施例的发射机的数据调制单元的配置的图；

图3是图示用于图2中的数据调制单元的子频率选择性扩展器的配置的图；

图4是图示根据本发明的实施例的接收机的配置的图；以及

图5是图示用于本发明的实施例的传输帧的配置的图。

具体实施方式

在下文中，将根据附图来描述本发明的实施例。然而，所述实施例仅用于说明性的目的而不是用来限制本发明的范围。

图1是图示根据本发明的实施例的发射机的配置的图，图2是图示用于根据本发明实施例的发射机的数据调制单元的配置的图，图3是图示用于图2中的数据调制单元的子频率选择性扩展器的配置的图，图4是图示根据本发明的实施例的接收机的配置的图，以及图5是图示用于本发明的实施例的传输帧的配置的图。本发明的示例性实施例将参考附图来进行描述。

首先，如图5所示，用于根据本发明的实施例的发射机和接收机中的传输帧可以包括用于选择所述接收机中的接收电极对的多个控制帧300和包括图像帧500的多个数据帧400。

所述多个控制帧300中的每一个可以包括用于同步所述帧和选择所述接收电极的第一前导码P1、用于区分帧类型的第一报头H1、具有关于所述图像帧500的信息的帧信息、以及用于提供在所述接收机中电极切换所需时间的切换时间部分。此外，所述多个数据帧400中的每一个可以包括用于同步所述帧的第二前导码P2、用于区分所述帧类型的第二报头H2、和至少一部分所述图像帧500，其具体实施方式将在下面进行描述。

如图1所示，根据本发明实施例的人体通信系统中的发射机可以包括：图像数据生成单元110，生成包含有关在图像传感器单元100中所获图像的图像数据的图像帧500；传输帧生成单元1000，用于接收所述图像帧500以生成所述传输帧；以及发射电极160，用于发射所述传输帧。此外，所述传输帧生成单元1000可以包括根据预设调制方案调制所述图像帧500的数据调制单元140，生成所述第一前导码P1和第二前导码P2的前导码生成单元120，生成所述第一和第二报头H1和H2的报头生成单元130，生成帧信息的帧信息生成单元180，以及复用所述被调制的图像帧500、所述第一前导码P1和第二前导码P2、所述第一和报头H1和H2、帧信息以及切换时间部分以生成所述传输帧的复用器150。

此外，如图4所示，根据本发明实施例的人体通信系统中的接收机可以包括：包含多个接收电极1-n的接收电极单元200，所述接收电极接收包括多个控制帧300和多个数据帧400的传输帧；与所述多个接收电极1-n连接的第一开关211和第二开关212；切换控制单元250，控制所述第一开关211和第二开关212的切换，以便每当输入所述多个控制帧300中的每一个时、根据预定的规则而响应于每个控制帧300来有选择地连接所述多个接收电极1-n与所述第一开关211和第二开关212；信号处理单元214，通过放大输出自所述第一开关211和第二开关212的所述传输帧、并通过执行用于噪声消除的过滤，来执行信号处理；前导码检测单元230，从包括在所述经信号处理的传输帧中的所述多个控制帧300中的每一个中检测所述第一前导码P1，以生成所述第一前导码P1的前导码相关值；以及相关值处理单元240，控制所述切换控制单元250，以便基于所述前导码相关值来在所述多个接收电极1-n之中选择最终的接收电极对。

此外，根据本发明实施例的人体通信系统中的接收机可以进一步包括：解复用器220，解复用所述经信号处理的传输帧；报头处理单元260，解调来自于所述解复用器220的输出中的报头部分；数据解调单元270，当作为确定在所述报头处理单元260中解调的所述报头的结果、所述帧类型是数据帧时，所述数据解调单元解调来自于所述解复用器220的所述输出中的所述图像帧500；以及图像数据处理单元280，处理所述解调的图像帧500。

如上所述进行配置的本发明实施例的操作和动作将结合图1-5来进行详细描述。

根据本发明实施例的人体通信系统中的发射机、接收机及其方法可以用于例如胶囊型内窥镜的发射和接收方法。在本发明实施例中使用的发射帧结构包括用于在所述接收机的多个接收电极1-n中选择接收电极对的以较短长度重复的多个(C个)控制帧300、和用于通过利用所选接收电极对来发射所述图像数据的多个(D个)数据帧400。每个控制帧300被配置为包括第一前导码P1、第一报头H1、帧信息和切换时间，以及每个数据帧400被配置为包括第二前导码P2、第二报头H2、数据和循环冗余校验(CRC)。

图1图示了根据本发明实施例的人体通信系统中的发射机的配置。在图1中，图像数据生成单元110接收由图像感测单元100感测的图像以生成图像数据，并将诸如图像行数等的图像信息添加到图像数据以生成如图5所示的A字节B行的图像帧500。

如上所述，发射帧生成单元1000可以包括数据调制单元140、前导码生成单元120、报头生成单元130、帧信息生成单元180和复用器150。

前导码生成单元120在多个控制帧300的开始部分和数据帧400的开始部分生成用于同步所述帧的预定长度的前导码P1和P2。此处，为了区分用于控制帧300的前导码P1和用于数据帧400的前导码P2，它们各自用第一前导码P1和第二前导码P2来表示。用于每个控制帧300的第一前导码P1被用于选择接收机中的接收电极对。

报头生成单元130生成报头H1和H2，其具有用于区分控制帧300和数据帧400的区别部分以及帧控制比特。为了区分用于控制帧300的报头H1和用于数据帧400的报头H2，它们各自通过第一报头H1和第二报头H2来表示。

此外，帧信息生成单元180生成帧信息。帧信息可以包括关于图像帧的信息，诸如图像帧编号、图像曝光时间等等。

数据调制单元140根据预定调制方案来调制图像数据生成单元110所生成的图像帧，并将经调制的图像帧提供给复用器150。此处，根据通信方案、图像数据格式等等，可以将各种类型的调制方案用作使用的调制方案。

复用器150将切换时间添加到生成的第一前导码P1、第一报头H1和帧信息中以生成多个(C个)控制帧300，并将CRC添加到作为第二前导码P2、第二报头H2和图像帧构成的数据中以生成多个(D个)数据帧400。在这里，添加切换时间以确保用于切换与接收机的两个开关连接的多个接收电极的时间。CRC表示被添加到多个数据帧400的每个末端的循环冗余校验。

通过发射电极160来发射包括生成的控制帧300和数据帧400的发射帧，下面将更详细地描述控制帧300和数据帧400。

同时，作为在数据调制单元140中使用的调制方案的例子，数据调制单元140可以生成通过利用根据图2中实施例的频率选择性扩展码的频率选择性数字传输(FSDT)方案来扩频的数据。

图2是根据本发明实施例的发射机中的数据调制单元140的配置实例。数据调制单元140被配置为包括CRC生成器10、串并转换器20、频率选择性扩展器30和复用器40。

在数据调制单元140中，从图像数据生成单元110输入的图像帧数据被输入到串并转换器20，同时被输入到CRC生成器10。此外，通过串并转换器20中的串并转换过程生成的12位并行符号被输入到频率选择性扩展器30。输入的12位并行符号从上面开始被分成4比特一组，并分别输入到子频率选择性扩展器31、41和51。如果假定子频率选择性扩展器31、41和51中的用于选择频率的SGN1、SGN2和SGN3的值被设置为“101”、“110”和“111”，则子频率选择性扩展器131利用输入的比特b11、b10、b9和b8以及SGN1值“101”，来依据3个比特b11、b10和b9选择第5子组的8个沃尔什码W40-W47中的一个，并通过对所选的值和b8进行“异或”来输出一个比特流形式的64比特的A。子频率选择性扩展器241通过输入的比特b7、b6、b5和b4以及SGN2值“110”，来依据3个比特b7、b6和b5选择第6子组的8个沃尔什码W48-W55中的一个，并通过对所选的值和b4“异或”来输出一个比特流形式的64比特的B。子频率选择性扩展器351通过输入的比特b3、b2、b1和b0以及SGN3值“111”，来依据3个比特b3、b2和b1选择第7子组的8个沃尔什码W56-W63中的一个，并通过对所选的值和b0“异或”来输出一个比特流形式的64比特的C。

然后，多值选择单元54接收从每个子频率选择性扩展器31、41和51中输出的3个比特流A、B和C，并根据下列等式1输出D值作为多值。

[等式1]

D＝(A and B)or(B and C)or(C and A)

在上述等式1中，“or”表示“或”门，“and”表示“与”门。

复用器40选择并输出来自频率选择性扩展器30的输出以及根据数据帧400的配置从自CRC生成器10生成的CRC值。

图3图示根据本发明实施例的子频率选择性扩展器131的配置。子频率选择性扩展器131具有6比特计数器80，并具有3比特的频率选择性控制比特s2、s1和s0以及4比特的数据输入比特b11、b10、b9和b8。6比特计数器对于每个符号被重置为初始值“0”，以便从0计数到63。3比特的频率选择性控制比特s2、s1和s0以及3比特的数据输入比特b11、b10和b9选择并生成8个沃尔什码中的一个，并且通过对输入比特中的b8和生成的沃尔什码进行“异或”操作来输出1个比特流形式的A。此外，对于格雷(Gray)索引，提供5个“异或”逻辑电路81、82、83、84和85。此外，提供6个“与”逻辑电路86、87、88、89、90和91，其分别使用来自于6比特计数器的输出C5-C0、频率选择性控制比特的最高比特s2和5个“异或”逻辑电路的输出比特，以及提供用于通过b8来“异或”6个“与”逻辑电路的输出和b8的“异或”逻辑电路92。子频率选择性扩展器241和子频率选择性扩展器351可以通过同样的方法进行配置。

图4图示根据本发明实施例的人体通信系统中的接收机的配置实例(即胶囊型内窥镜的接收设备)。在图4中，包括n个接收电极1-n的接收电极单元200附在人体的各个部分以接收发射自人体中的发射设备的信号，并且接收电极1-n的输出分别与模拟接收单元210的第一开关211和第二开关212连接。

第一开关211和第二开关212接收切换控制单元250的控制信号，并有选择地分别与n个接收电极1-n中的接收电极对连接。第一开关211的输出与差分放大器213的+端连接，第二开关212的输出与差分放大器213的-端连接，以及差分放大器213放大并输出在两个电极之间的电压值差。

接着，信号处理单元214接收所述接收电极对的电压差(即差分放大器213的输出)，并对输入信号进行用于消除噪音的滤波、信号放大、用于频率和定时同步的时钟和数据恢复(CDR)等等。信号处理单元214的输出被提供给前导码检测单元230和解复用器220。

前导码检测单元230接收信号处理单元214的输出以检测包括在多个控制帧300和数据帧400中的预定长度的第一前导码P1和第二前导码P2，从而进行帧同步并生成关于包括在多个控制帧300中每一个中的第一前导码P1的前导码相关值。在这里，前导码相关值表示通过针对每个比特来比较每个检测的第一前导码与预定的基准前导码而获得的数据相关性。

以10比特长度的前导码作为例子来进行描述，当预定基准前导码是“1111100000”时如果任意第一前导码是“1111100111”，则具有相同值的比特的数目是7、且不同比特的数目是3，因此作为数据相关性的前导码相关值可以是7。此外，当具有相同值的比特的数目是2而不同比特的数目是8时，前导码相关值可以是2。也就是说，当对多个控制帧300中的每个第一前导码P1计算前导码相关值时，能够理解为当所述值大时，相对于基准前导码的数据准确性同样是高的。此外，因为第一开关211连接到差分放大器213的(+)端而第二开关212连接到差分放大器213的(-)端，所以根据各个接收电极对与第一开关211和第二开关212连接的次序或位置，可以从差分放大器213和信号处理单元214中输出具有反向符号的反向信号。在这种情况下，能够理解为当所述值低时，即使前导码相关值较低，相对于基准前导码的数据准确性也提高了。因此，能够理解，计算在具有中间水平的预定基准相关值和每个前导码相关值之间的差值的绝对值，并且通过接收了包含相应控制帧300(包括具有较大绝对值的第一前导码P1)的接收电极对的组合而接收的数据具有同样高的精度，这可以是在下面的阶段中于接收电极1-n中确定最终的接收电极对的基准。

根据本发明的实施例，在计算前导码相关值的时候，对于相同比特的数目和不同比特的数目执行不同于以上描述的操作来获取相关值。如果相关值是能够表示标准前导码和相应前导码之间数据精确性的相关值，则甚至可以通过任意计算方法来根据设计的意图确定相关值。

同时，解复用器220对经信号处理的传输帧执行解复用，并且报头处理单元260提取通过解复用获得的输出信号中的第一报头H1和第二报头H2，以解调帧区别部分和帧控制比特。在这种情况下，当接收的帧区别部分是控制帧时，在前导码检测单元230中生成的帧相关值和帧控制比特被提供给相关值处理单元240。

相关值处理单元240由基本的接收电极对的组合开始，每次输入前导码相关值和帧控制比特时，通过基于根据来自于前导码检测单元230的接收电极的数目定义的次序来连续更新接收电极对的组合来接收和存储获得的前导码相关值，并且相关值处理单元240最终选择与其中上述基准相关值和前导码相关值之间的绝对值为最大值的前导码对应的接收电极对。

为此目的，存在需要切换控制单元250的切换控制的需求，其中切换控制单元250由基本接收电极对的组合开始，每次通过接收电极1-n接收多个控制帧300中的每一个时，基于根据接收电极1-n的编号定义的次序来连续更新接收电极对的组合，借此执行对第一开关211和第二开关212的切换控制。为此目的，切换控制单元250可以从相关值处理单元240接收有关所述组合或当前接收电极的信息，并且生成用于对切换模拟接收单元210中的第一开关211和第二开关212进行切换的控制信号，以用于在每个控制帧中包括的“切换时间”。在这里，基本接收电极对的组合和定义的次序被确定为表示基于多个临床试验的最佳接收状态的接收电极的次序。也就是说，因为对每个控制帧会选择相应的接收电极对的组合，所以对于C个控制帧选择C个接收电极对，并且所述C个接收电极对可以与第一开关211和第二开关212连接。

当通过以上过程确定具有最高接收灵敏度或出色的准确性的接收电极对、并且在报头处理单元260中解调的帧区别部分是数据帧时，数据解调器270接收解复用器220的输出以进行解调，然后将解调的数据传送到图像数据处理单元280。此外，图像数据处理单元280执行关于解调图像帧的信号处理并输出信号。

通过以上过程，可以通过最佳的接收电极对以具有最佳准确性的图像形式向用户提供人体通信系统中的发射的图像数据。

同时，图5图示根据本发明实施例的传输帧的配置图。

图像数据生成单元110通过添加从图像感测单元100中读取的图像数据和图像信息来生成A字节B行的图像帧500。为了发射生成的一个图像帧500，传输帧被配置为包括C个较短长度的控制帧300和D个数据帧400。

控制帧300被配置为包括第一前导码P1、第一报头H1、帧信息和用于选择最佳接收电极对的切换时间，其中第一前导码P1用于控制帧的同步和前导码相关值的计算。此外，第一报头H1包括帧区别部分和其它的帧控制比特等等，并且告知接收的帧是控制帧还是数据帧。帧信息可以包括诸如图像帧编号和图像曝光时间等之类的关于图像帧的信息，切换时间中的预定时间被用于如上所述地在接收机的第一开关211和第二开关212中选择性切换多个接收电极1-n中成对的两个接收电极。

控制帧300的数目C通过多个接收电极1-n的数目n来确定，并且可以设置为与_nC₂相同的值，该_nC₂表示在n个接收电极中选择两个不同接收电极的情况的数目。从而，接收机可以通过可以在多个接收电极1-n之中选择的可能的接收电极对的每个组合来接收C个控制帧300中的每一个，并可以通过比较接收的C个控制帧300中的每一个的帧相关值而将具有最高信号接收准确性和出色的接收灵敏度的最终的接收电极对的组合确定为最佳接收电极对。如上所述，选择最终接收电极对的组合的工作在相关值处理单元240中执行，并且受控的切换控制单元250从而对第一开关211和第二开关212进行切换控制，以便通过最终接收电极对来接收数据帧400。

此外，数据帧400是用于通过使用根据控制帧300确定的最终接收电极对发射图像帧500的帧，该数据帧400被配置为包括第二前导码P2、第二报头H2、数据和CRC。第二前导码P2可以使用与控制帧300一样的前导码，以及第二报头H2可以包括比如帧区别部分的数据帧信息和表示数据帧的数据行数。E字节的数据是从图像数据500中输入的，输入数据生成CRC值以在发射E字节的数据之后进行添加和发射。数据帧400的数目D和数据长度E字节具有与下面关于A字节B行的图像帧的等式2类似的关系等式。

[等式2]

A字节x B行＝E字节x D个(数据帧的数目)

如上所述，根据本发明的实施例，当在用于胶囊型内窥镜等的人体通信系统中使用两个发射电极和多个接收电极时，或类似的情况中，通过选择最佳的接收电极组合可能会更有效和稳定地发射与接收数据。

本发明的实施例可提供在人体通信系统中的发射机、接收机及其方法，其能够通过在用于胶囊型内窥镜等的人体通信系统中使用两个发射电极和多个接收电极时选择最佳的接收电极的组合，来更有效和稳定地发射和接收数据。

上文为了说明的目的已经公开了本发明的实施例。本领域技术人员将意识到，在不偏离所附权利要求书中所公开的本发明的范围和精神的情况下可作出各种修改、添加和替换。

Claims (19)

1.一种发射机，包括：

图像数据生成单元，生成包含关于所获图像的图像数据的图像帧；

传输帧生成单元，接收所述图像帧以生成传输帧；以及

发射电极，发射所述传输帧，

其中所述传输帧包括用于选择接收机中的接收电极对的多个控制帧和包含所述图像帧的多个数据帧。

2.根据权利要求1所述的发射机，其中所述多个控制帧中的每一个包括：

第一前导码，用于同步所述帧并选择所述接收电极；

第一报头，区分帧类型；

帧信息，包含关于所述图像帧的信息；以及

切换时间部分，用于提供所述接收机中的电极切换所需的时间，并且

所述多个数据帧中的每一个包括：

第二前导码，同步所述帧；

第二报头，区分所述帧类型；以及

至少一部分所述图像帧。

3.根据权利要求2所述的发射机，其中多个控制帧的数目通过所述接收机中的接收电极的数目来确定。

4.根据权利要求2所述的发射机，其中所述传输帧生成单元包括：

数据调制单元，根据预设调制方案调制所述图像帧；

前导码生成单元，生成所述第一和第二前导码；

报头生成单元，生成所述第一和第二报头；

帧信息生成单元，生成所述帧信息；以及

复用器，复用所述经调制的图像帧、所述第一和第二前导码、所述第一和第二报头、所述帧信息以及所述切换时间部分，以生成所述传输帧。

5.一种人体通信系统中的接收机，包括：

多个接收电极，接收包含多个控制帧和多个数据帧的传输帧；

第一和第二开关，与所述多个接收电极连接；

切换控制单元，控制所述第一和第二开关的切换，以便当输入所述多个控制帧中的每一个时，根据预定规则而响应于每个控制帧来有选择地连接所述多个接收电极与所述第一和第二开关；

信号处理单元，对输出自所述第一和第二开关的所述传输帧执行信号处理；

前导码检测单元，从包含在所述经信号处理的传输帧中的所述多个控制帧中的每一个中检测第一前导码，以生成所述第一前导码的前导码相关值；以及

相关值处理单元，控制所述切换控制单元，以便基于所述前导码相关值来在所述多个接收电极之中选择最终的接收电极对。

6.根据权利要求5所述的接收机，其中所述前导码相关值表示通过针对每个比特来比较每个经检测的第一前导码与预定的基准前导码而获得的数据的相关性。

7.根据权利要求6所述的接收机，其中所述相关性处理单元选择与在所述预定的基准相关值和所述前导码相关值之间具有最高绝对值的第一前导码对应的两个接收电极，作为所述最终的接收电极对。

8.根据权利要求5所述的接收机，其中所述多个控制帧中的每一个包括：

所述第一前导码，用于同步所述帧并选择所述最终的接收电极对；

第一报头，区分帧类型；

帧信息，包含关于所述图像帧的信息；以及

切换时间部分，用于提供所述切换控制单元中切换控制所需的时间，并且

所述多个数据帧中的每一个包括：

第二前导码，同步所述帧；

第二报头，区分所述帧类型；以及

至少一部分所述图像帧。

9.根据权利要求8所述的接收机，其中多个控制帧的数目通过所述多个接收电极的数目来确定。

10.根据权利要求8所述的接收机，进一步包括：

解复用器，解复用所述经信号处理的传输帧；

报头处理单元，解调所述解复用器的输出中的报头部分；

数据解调单元，当作为确定在所述报头处理单元中解调的所述报头的结果、所述帧类型是数据帧时，所述数据解调单元解调所述解复用器的输出中的所述图像帧；以及

图像数据处理单元，处理已解调的图像帧。

11.一种用于人体通信系统的发射数据的方法，包括：

生成包含关于所获图像的图像数据的图像帧；

生成包含所述图像帧的传输帧；以及

通过发射电极发射所述传输帧；

其中所述传输帧包括用于选择接收机中的接收电极对的多个控制帧和包含所述图像帧的多个数据帧。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个控制帧中的每一个包括：

第一前导码，用于同步所述帧并选择所述接收电极；

第一报头，区分帧类型；

帧信息，包含关于所述图像帧的信息；以及

切换时间部分，用于提供所述接收机中电极切换所需的时间，并且

所述多个数据帧中的每一个包括：

第二前导码，同步所述帧；

第二报头，区分所述帧类型；以及

至少一部分所述图像帧。

13.根据权利要求12所述的方法，其中多个控制帧的数目通过所述接收机中接收电极的数目来确定。

14.根据权利要求12所述的方法，其中生成所述传输帧包括：

根据预设调制方案来调制所述图像帧；

生成所述第一和第二前导码；

生成所述第一和第二报头；

生成所述帧信息；以及

复用所述经调制的图像帧、所述第一和第二前导码、所述第一和第二报头、所述帧信息以及所述切换时间部分，以生成所述传输帧。

15.一种用于人体通信系统中的接收数据的方法，包括：

通过多个接收电极接收包含多个控制帧和多个数据帧的传输帧；

由切换控制单元控制所述第一和第二开关的切换，以便当输入所述多个控制帧中的每一个时，根据预定的规则而响应于每个控制帧来有选择地连接所述多个接收电极与所述第一和第二开关；

由信号处理单元对输出自所述第一和第二开关的所述传输帧执行信号处理；

由前导码检测单元从包括在所述经信号处理的传输帧中的所述多个控制帧中的每一个中检测第一前导码，以生成所述第一前导码的前导码相关值；以及

由相关值处理单元控制所述切换控制单元，以便基于所述前导码相关值来在所述多个接收电极之中选择最终的接收电极对。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述前导码相关值表示通过针对每个比特来比较每个第一前导码与预定的基准前导码而获得的数据的相关性。

17.根据权利要求16所述的方法，其中与在所述预定的基准相关值和所述前导码相关值之间具有最高绝对值的第一前导码对应的两个接收电极被选择为所述最终的接收电极对。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个控制帧中的每一个包括：

第一前导码，用于同步所述帧并选择所述最终的接收电极；

第一报头，区分帧类型；

帧信息，包含关于所述图像帧的信息；以及

切换时间部分，用于提供所述切换控制单元中的切换控制所需的时间，并且

所述多个数据帧中的每一个包括：

第二前导码，同步所述帧；

第二报头，区分所述帧类型；以及

至少一部分所述图像帧。

19.根据权利要求18所述的方法，其中多个控制帧的数目通过所述多个接收电极的数目来确定。

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