میکرو سیستم 16 کاناله بدون سیم قابل کاشت سیگنال های عصبی مبتنی بر مالتی پلکس فرکانس (fdm)

در این مقاله سیستم 16 کاناله ثبت سیگنال های عصبی بدون سیم قابل کاشت در بدن، معرفی می گردد. در سیستم پیشنهادی از مالتی پلکس تقسیم فرکانس برای ارسال همزمان چندین کانال عصبی به دستگاه خارجی استفاده می شود. مزیت اصلی سیستم پیشنهادی، این است که ضمن افزایش کانال، به طور موثری از پهنای باند محدود اختصاص داده شده به سرویس های ارتباطی پزشکی یعنی محدوده ی فرکانس mhz 402-405 یا 174-216mhzیا 88-108mhz بهره می برد. در این سیستم، ابتدا فعالیت چندین کانال عصبی توسط میکرو الکترودهای دو یا سه بعدی دریافت می شود، پس از آن سیگنال های دریافتی پردازش اولیه می گردند، سپس آن ها در ماژول fdm(frequency-division multiplexing)، به صورت فرکانسی با هم ترکیب شده تا در فاصله ی 100khz از همدیگر قرار داده شوند، در نتیجه یک باند 1600khz، که از فرکانس 10mhz شروع می شود، ایجاد می گردد. سپس باند fdm شده توسط مدولاتور fm(frequency modulation) در فرکانس حامل حدود 100mhz به بیرون از بدن ارسال می گردد. نمونه ی اولیه این سیستم شانزده کاناله در تکنولوژی 0.18µm cmos طراحی و شبیه سازی شد که مساحت سیستم طراحی شده 0.55×0.58mm2 و توان مصرفی آن در ولتاژ 1.8v، 4.2mw به دست آمده است.

16 channel wireless implantable neural recording microsystems based on frequency-division multiplexing

in this paper, a 16 channel implantable wireless neural recording system is introduced. the proposed system is in employing frequency-division multiplexing (fdm) to wirelessly transfer multiple neural channels to an external setup. main advantage of the proposed system is that while increasing the channel it efficiently utilized the limited bandwidth assigned to wireless data transmission, e.g, the 402-405 mhz or 174-216 mhz or 88-108 mhz band allocated to medical implant communications services. in this system, neural activities on multiple channels are received by two or three-dimensional microelectrodes. after preconditioning, the multiple parallel channels are then multiplexed in the frequency domain in the fdm module. as a result of fdm, preconditioned neural signals are placed in the frequency domain with 100khz spacing, occupying a 1600khz bandwidth starting from 10mhz. finally, the resulting fdm band is shifted in the frequency domain by the frequency modulation (fm) block with a carrier frequency of 100 mhz. an 16-channel prototype system is designed and simulated 0.18 um cmos technology with a chip area of 0.55×0.58 mm2 and consumes 4.2 mw at 1.8 v supply voltage