Análisis experimental de la propagación en redes de área corporal para la banda de ultra wideband. experimental characterization of the propagation in ultra wideband body area network

Diferentes dispositivos capaces de obtener informacion sobre parametros fisiologicos, cinematicos o contextuales del cuerpo pueden interconectarse de manera inalambrica dando lugar a las denominadas Redes de Area Corporal Inalambricas (WBAN, Wireless Body Area Networks). De entre las posibles tecnologias para establecer los enlaces, Ultra Wideband (UWB) esta captando cada vez un mayor interes debido a caracteristicas tales como el bajo nivel de potencia de transmision requerido (bajo nivel de exposicion a campos electromagneticos), el alto ancho de banda disponible y la alta resolucion temporal/espacial. El diseno de sistemas centrados en el cuerpo requiere de modelos de canal que describan de manera precisa la propagacion de senales en este tipo de entornos. Esta tesis se plantea con el objetivo de contribuir al estudio experimental de la propagacion en sistemas centrados en el cuerpo operando en la banda UWB. En primer lugar, se presenta un marco introductorio a las redes WBAN, sus elementos constitutivos, bandas de frecuencia, estandarizacion y modelos de canal. Ademas, se introducen los fundamentos de la tecnologia UWB y sus aplicaciones en este area. Seguidamente, se analiza en terminos de las perdidas de propagacion y la dispersion de retardo la propagacion en el canal off-body entre un transmisor fijo y un dispositivo receptor colocado sobre la superficie del cuerpo de un sujeto. Se considera la influencia de diferentes aspectos, tales como el entorno de medidas, la posicion de colocacion de una antena sobre el cuerpo y la postura adoptada por un sujeto. Finalmente, se analiza el canal de propagacion in-body considerando el movimiento relativo entre dos dispositivos causado por efecto de la respiracion. Las condiciones de propagacion en el interior del cuerpo se emulan por medio de un phantom liquido para UWB y la caracterizacion se plantea tanto en frecuencia, en terminos del modelado de la forma y el ensanchamiento del espectro Doppler, como en tiempo, por medio del estudio de la funcion de autocorrelacion y el tiempo de coherencia del canal.