Assas Recherche | Conception d'un émetteur et d’un récepteur alimentés par batterie pour la mesure de l’affaiblissement du canal dans le cadre de communications à travers le corps humain

Conception d'un émetteur et d’un récepteur alimentés par batterie pour la mesure de l’affaiblissement du canal dans le cadre de communications à travers le corps humain (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Assila Belhadj Mefteh Rym

Assila Belhadj Mefteh, Rym

Nom

Assila Belhadj Mefteh

Prénom

Rym

Nationalité

Date de soutenance : 24-11-2023

Directeur(s) de thèse : Dehaese Nicolas

Dehaese, Nicolas

Nom

Dehaese

Prénom

Nicolas

- Vauché Rémy

Vauché, Rémy

Nom

Vauché

Prénom

Rémy

Etablissement de soutenance : Aix-Marseille

Aix-Marseille

Nom

Aix-Marseille

Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (Marseille ; Toulon ; 2008-….)

Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (Marseille ; Toulon ; 2008-….)

Nom

Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (Marseille ; Toulon ; 2008-….)

Ecole doctorale : École Doctorale Sciences pour l'ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)

École Doctorale Sciences pour l'ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)

Nom

École Doctorale Sciences pour l'ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)

Informations générales

Discipline : Sciences pour l'ingénieur. Micro et nanoélectronique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Communication à travers le corps humain, Couplage capacitif, Affaiblissement du signal, Emetteur-récepteur HBC-CC, Algorithme de Goertzel, Réseau d'adaptation
Mots-clés :

Nanoélectronique
Traitement du signal
Électrodes
Algorithmes

Résumé : Les communications à travers le corps humain (HBC : « Human Body Communication ») consistent à transmettre des données via l’utilisation d’électrodes appliquées sur le corps humain et permettent d’envisager de nombreuses applications dans le domaine médical et non-médical (sport, divertissement, militaire). Dans une communication HBC, trois types de couplage peuvent être envisagés : un couplage magnétique (HBC-MC), un couplage galvanique (HBC-GC) et un couplage capacitif (HBC-CC). En transmission HBC-CC, il est difficile d’estimer avec précision l’affaiblissement subi par le signal lors de son passage à travers le corps humain du fait que dans ce cas, le chemin de retour s’effectue dans l’environnement proche de la personne, environnement dont les caractéristiques influencent l’affaiblissement du signal. Dans la plupart des études publiées dans la littérature, l’estimation de l’affaiblissement a été réalisée à partir d’appareils de mesure de grande taille connectés au secteur (analyseur de réseau vectoriel, générateur de signaux, analyseur de spectre, etc.) qui créent des couplages capacitifs parasites conduisant à une surestimation de l’affaiblissement. Une telle estimation est néanmoins très importante afin de pouvoir dimensionner côté émetteur, le niveau de puissance à émettre et côté récepteur, la sensibilité de réception, tout en cherchant à minimiser la consommation et ainsi augmenter la durée de vie des batteries. Cette thèse porte ainsi sur la conception d’un émetteur et d’un récepteur HBC-CC alimentés par batterie, de facteur de forme proche d’un éventuel dispositif commercial et qui permettent d’estimer de manière réaliste l’affaiblissement du signal. L’émetteur et le récepteur proposés sont tous les deux construits autour d’un microcontrôleur permettant d’estimer en temps réel l’amplitude des signaux émis et reçus à l'aide d'un algorithme de transformée de Fourier discrète à fréquence unique (algorithme de Goertzel). L'affaiblissement du signal est ensuite déduit à l'aide des impédances mesurées d’entrée/sortie de l'émetteur-récepteur et de celles des électrodes. Le système proposé, muni de réseaux d’adaptation permettant d’optimiser le transfert de puissance, a enfin été utilisé pour étudier l'influence de différents paramètres (distance inter-électrodes, corpulence de la personne, posture du corps, pression de contact électrode-peau, surface du plan de masse) sur l’affaiblissement

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2023AIXM0412
Type de ressource : Thèse