[发明专利]一种人体信道建模方法、终端设备及存储介质

权利要求书

1.一种人体信道建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据人体特定部位的多层组织媒质，构造该部位的分层平面几何模型；

S2：计算各媒质的相对介电常数和电导率；

S3：定义各媒质的入射波和反射波的电磁波表达式；

S4：根据各媒质的电磁特性参数：介电常数、电导率和磁导率，计算各媒质的复介电常数、波阻抗、波数和分界面上的透射角；计算方法为：

S41：根据媒质n的介电常数ε_n、电导率σ_n和磁导率μ_n，计算媒质n的复介电常数ε_cn、波阻抗η_cn、波数k_cn：

其中，j为虚数单位，ω是角频率；

S42：利用传播常数定义：γ＝α+jβ＝jk_c，计算得媒质n中的相位常数β_n与衰减常数α_n为：

β_n＝Re(k_cn)，α_n＝-Im(k_cn)

其中，Re()、Im()分别表示取复数的实部、虚部；

S43：计算各媒质分界面上的透射角θ_m为：

设定时的入射角称为入射临界角θ_c；

S5：计算各媒质分界面上的切向等效波阻抗、反射系数和透射系数；计算方法为：

S51：设定媒质分界面z＝d_n上的反射系数Γ_n和透射系数Τ_n分别为：

S52：设定z＝d平面上的切向等效波阻抗Z_t为：

其中，E_t(d)是z＝d平面上电场强度的切向分量，H_t(d)是z＝d平面上磁场强度的切向分量；

S53：计算各媒质分界面的切向等效波阻抗Z_t、反射系数Γ_m与透射系数Τ_m分别为：

(1)垂直极化波

(2)平行极化波

S6：计算各媒质区域中的电磁波表达式，获得描述基于斜入射的人体信道电磁波数学模型；人体信道电磁波数学模型的表达式为：

(1)垂直极化波

(2)平行极化波

其中，E_nim、E_nrm分别为入射波、反射波电场强度复振幅，e_x、e_y、e_z为x、y、z轴方向的单位矢量，H_xm和H_zm分别为x和z方向的磁场强度，E_xm和E_zm分别为x和z方向的电场强度；

S7：利用人体信道电磁波数学模型，计算电磁波能量在人体信道中的传播情况及路径损耗。

2.根据权利要求1所述的人体信道建模方法，其特征在于：步骤S2中各媒质的相对介电常数ε_r和电导率σ利用4阶Cole-Cole模型的下述方法计算：

其中，为复相对介电常数，ε'为复数的实部，ε”为复数的虚部，ε₀是真空介电常数，ε_∞是频率趋于无穷大时的介电常数，Δε_n是介电弛豫增量，τ_n是弛豫时间，σ_i是静态下的电导率。