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바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 시스템에 있어서,상기 바이오메디컬 임플란트 디바이스 내부에 장착되며, 바디 센서를 통해 측정된 디지털 데이터를 QPSK 신호로 변조하여 아날로그 신호로 송신하는 송신기(100); 및상기 아날로그 신호를 송신하는 안테나;를 포함하며,상기 송신기(100)는, 스킨채널 및 AWGN 채널을 송신채널로 사용하여 QPSK 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 송신기에서 사용하는 국부 발진기는, PLL 기준신호 생성기를 사용하여 구성되며,상기 QPSK 데이터 송수신 시스템에서, 회로가 작동 중일 때 평균전력 Pon=(1+α)Pt+Pc로 표시되며,여기서 Pt는 송신 전력, Pc는 회로 전력, , η는 RF 전력 증폭기의 드레인 효율, ξ는 피크 대 평균 비율이며, 여기서 η가 소정의 값으로 고정되면 α는 일정하므로, 상기 QPSK 데이터 송수신 시스템의 L-비트 당 총 에너지 소비는 로 표현되며,여기서 Pon, Ptr, Psp는 각각 회로가 작동, 전환 및 절전 모드 전력을 나타내며, Ton은 회로가 작동하는 실제 작업시간, Tsp는 회로가 최대 절전 모드일 때의 휴면 지속 시간, Ttr은 회로가 작업 기간에서 전환 지속 시간으로 스위칭 또는 그 반대로 스위칭 되는 전환 지속 시간인 것을 특징으로 하는 저전력 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 시스템
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청구항 1에 있어서,상기 송신기는,2개의 전압레벨을 사용하는 디지털 데이터를 입력으로 취하여 직렬에서 병렬로 변환함으로써, 동 위상 성분 I와 직교 성분 Q를 생성하는 S/P 컨버터;90° 위상 오프셋을 갖는 402 내지 405 MHz 주파수 대역의 반송파 주파수를 생성하는 제1 국부 발진기;상기 제1 국부 발진기에서 생성되는 90° 위상 오프셋을 갖는 반송파 주파수에 상기 S/P 컨버터에서 생성되는 동 위상 성분 I를 혼합시켜 아날로그 신호로 변조하는 제1 변조기;상기 제1 국부 발진기에서 생성되는 90° 위상 오프셋을 갖는 반송파 주파수 에 상기 S/P 컨버터에서 생성되는 직교 성분 Q를 혼합시켜 아날로그 신호로 변조하는 제2 변조기;상기 제1 변조기 및 제2 변조기에서 생성된 2개의 아날로그 신호를 합하여 QPSK 신호를 생성 및 출력하는 제1 가산기; 및상기 가산기에서 생성된 QPSK 신호의 전력을 증폭시키는 전력 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 시스템은,신체 내부 혹은 외부에 위치되며, 특정 송신기에서 전송된 QPSK 신호를 복조하여 디지털 신호로 출력하는 수신기;를 더 포함하며, 상기 수신기는,90° 위상 오프셋을 갖는 국부 발진신호를 생성하는 제2 국부 발진기;상기 송신기로부터 수신되는 QPSK 신호를 상기 제2 국부 발진기에서 생성되는 국부발진신호와 혼합하여 동 위상 성분 I를 생성하는 제1 믹서;상기 송신기로부터 수신되는 QPSK 신호를 상기 제2 국부 발진기에서 생성되는 국부발진신호와 혼합하여 직교 성분 Q를 생성하는 제2 믹서;상기 제1 믹서에서 생성된 동 위상 성분 I에 대한 사다리꼴 적분을 수행하는 제1 적분기;상기 제2 믹서 에서 생성된 직교 성분 Q에 대한 사다리꼴 적분을 수행하는 제2 적분 기;상기 제1 적분기에서 적분된 위상 성분 I를 디지털 신호로 변환하는 제1 결 정 회로;상기 제2 적분기에서 적분된 직교 성분 Q를 디지털 신호로 변환하는 제2 결 정 회로; 및상기 제1 결정 회로 및 제2 결정 회로에서 변환된 2개의 디지털 신호를 혼합 하는 제2 가산기;를 포함하며,상기 제2 국부 발진기는, PLL 기준신호 생성기를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저전력 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 시스템
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저전력 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 방법에 있어서,상기 바이오메디컬 임플란트 디바이스 내부 에 장착되는 송신기에서, 바디 센서를 통해 측정된 디지털 데이터를 QPSK 신호로 변조하여 아날로그 신호로 송신하는 단계; 및신체 내부 혹은 외부에 장착되는 수신기에서, 특정 송신기로부터 전송된 QPSK 신호를 복조하여 디지털 신호로 출력하는 수신 단계;를 포함하며, 상기 송신기에서, 스킨채널 및 AWGN 채널을 송신채널로 사용하여 QPSK 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 송신기에서 사용하는 국부 발진기는, PLL 기준신호 생성기를 사용하여 구성되며,상기 QPSK 데이터 송수신 방법에서, 회로가 작동 중일 때 평균전력 Pon=(1+α)Pt+Pc로 표시되며,여기서 Pt는 송신 전력, Pc는 회로 전력, , η는 RF 전력 증폭기의 드레인 효율, ξ는 피크 대 평균 비율이며, 여기서 η가 소정의 값으로 고정되면 α는 일정하므로, 상기 QPSK 데이터 송수신 시스템의 L-비트 당 총 에너지 소비는 로 표현되며,여기서 Pon, Ptr, Psp는 각각 회로가 작동, 전환 및 절전 모드 전력을 나타내며, Ton은 회로가 작동하는 실제 작업시간, Tsp는 회로가 최대 절전 모드일 때의 휴면 지속 시간, Ttr은 회로가 작업 기간에서 전환 지속 시간으로 스위칭 또는 그 반대로 스위칭 되는 전환 지속 시간인 것을 특징으로 하는 저전력 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 방법
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청구항 8에 있어서,상기 송신하는 단계는,S/P 컨버터에서, 2개의 전압레벨을 사용하는 디지털 데이터를 입력으로 취하 여 직렬에서 병렬로 변환함으로써, 동 위상 성분 I와 직교 성분 Q를 생성하는 단 계;제1 국부 발진기에서, 90° 위상 오프셋을 갖는 402 내지 405 MHz 주파수 대역 의 반송파 주파수를 생성하는 단계;제1 변조기에서 상기 제1 국부 발진기에서 생성되는 90° 위상 오프셋을 갖는 반송파 주파수에 상기 S/P 컨버터에서 생성되는 동 위상 성분 I를 혼합시켜 아날로그 신호로 변조하는 단계;제2 변조기 에서, 상기 제1 국부 발진기에서 생성되는 90° 위상 오프셋을 갖는 반송파 주파수에 상기 S/P 컨버터에서 생성되는 직교 성분 Q를 혼합시켜 아날로 그 신호로 변조하는 단계;제1 가산기에서, 상기 제1 변조기 및 제2 변조기에서 생성된 2개의 아날로그 신호를 합하여 QPSK 신호를 생성 및 출력하는 단계; 및전력 증폭기에서, 상기 가산기에서 생성된 QPSK 신호의 전력을 증폭시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바 이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 방법
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청구항 8에 있어서,상기 수신 단계는,제2 국부 발진기에서, 90° 위상 오프셋을 갖는 국부발진신호를 생성 하는 단계;제1 믹서에서, 상기 송신기로부터 수신되는 QPSK 신호를 상기 제2 국부 발진기에서 생성되는 국부발진신호와 혼합하여 동 위상 성분 I를 생성하는 단계;제2 믹서에서, 상기 송신기로부터 수신되는 QPSK 신호를 상기 제2 국 부 발진기에서 생성되는 국부발진신호와 혼합하여 직교 성분 Q를 생성하는 단계;제1 적분기에서, 상기 제1 믹서에서 생성된 동 위상 성분 I에 대한 사다리꼴 적분을 수행하는 단계;제2 적분기에서, 상기 제2 믹서에서 생성된 직교 성분 Q에 대한 사다리꼴 적분을 수행하는 단계;제1 결정 회로에서, 상기 제1 적분기에서 적분된 위상 성분 I를 디지털 신호 로 변환하는 단계;제2 결정 회로에서, 상기 제2 적분기에서 적분된 직교 성분 Q를 디지털 신호 로 변환하는 단계; 및제2 가산기에서, 상기 제1 결정 회로 및 제2 결정 회로에서 변환된 2개의 디지털 신호를 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오메디컬 임플란트 디바이스를 위한 QPSK 데이터 송수신 방법
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