人体通信利用人体作为信号传输途径,是实现人体局域网中穿戴式设备的体表通信、植入式设备体内外双向通信的新颖方法。对体表-体表、体内外人体通信传输路径的研究是组建人体局域网的关键。目前,用于研究人体通信传输路径的信道模型,大多是人体局部模型或者是由抽象几何体组成的全身人体模型,对人体信道的准确性造成一定的影响。并且对植入式设备体内外双向通信路径的研究,多集中于体内-体表传输路径,对体表-体内传输路径的研究鲜有涉足。本文将基于真实人体影像数据,建立全身人体有限元信道模型,通过有限元分析、在体实验、仿体实验的方法,深入研究体表-体表、体表-体内、体内-体表人体通信不同传输路径的信道特性。具体研究内容如下:首先,以真实人体影像数据为依据,建立数字全人体的几何模型,并结合人体组织电特性参数、人体通信控制方程等信道建模理论知识完成体表-体表人体通信、体内外人体通信有限元仿真平台的搭建,为后续有限元仿真的开展奠定基础。其次,探究体表-体表不同传输路径的信道特性。利用数字全人体有限元模型及在体实验,分别开展人体不同部位的短信道传输路径和较长信道不同传输路径的有限元仿真实验和人体实验。结果显示,在10kHz-1MHz频率范围,不同部位的短信道传输路径的信道特性呈现类似低通的特性,而长信道不同传输路径则呈现类似“√”的信道特性。同时,人体实验结果与有限元仿真结果的误差绝对值在6dB以内。最后,对体内外不同传输路径的衰减特性展开研究。以全人体模型的腿部为研究对象,将体内电极置于脚踝内部和大腿根内部,利用有限元方法分析体表-体内与体内-体表不同传输路径的信道特性;同时,以内部植入电极的腿部仿体模型为基础开展体内外人体通信的仿体实验。结果表明,体表-体内与体内-体表传输路径的信号增益与信道长度的关系曲线趋势相似,二者的一致性系数大于98%,说明人体信道具有双向性,这将为人体通信收发机的双工工作方式提供理论依据。综上,本文关于体表-体表、体内外不同传输路径的研究为人体通信信道研究提供全身人体的信道模型,为人体通信收发器的设计、植入式通信信道的研究提供了良好的理论指导意义。