Spiking neural networks (SNNs) are inspired by biological behavior in the neural system processing information by the rate or delay components of discrete spiking signals in a massively parallel manner. Sparse and asynchronous spikes allow event-driven information processes, leading to low power consumption and fast inference. By exploiting these advantageous features of the SNNs, this article presents a signal detection method for human body communication (HBC), which has recently emerged as an innovative alternative for wireless body area networks using the human body as a signal transmission medium. In particular, binary spike signaling in the SNNs is highly appropriate for application in the digital signal transmission-based HBC systems. The experiments of body channel response (BCR) measurements using digital training signals show that the body channel characteristics vary with changes in body posture and device location, especially in wearable environments requiring small-sized devices powered by batteries. The proposed SNN structures can enhance communication performance from signal distortions, stemming from the effects of the time-dispersive body channel and bandwidth-limited receive filter. The proposed SNN-based transmission symbol code (TSC) detector (STD) can improve about 3.53 dB carrier-to-noise ratio (CNR) at a bit error rate (BER) of 10-6 for a data rate of 1.3125 Mbps, compared to that of a conventional maximum likelihood (ML) detector. In addition, the proposed SNN-based preamble detector (SPD) can secure an approximately 150 wider threshold range than that of a conventional correlator to achieve a detection probability higher than 99.9% of the frame existence at a CNR of approximately 0 dB required for achieving a BER of 10-6 by the STD.
KSP 제안 키워드
Biological behavior, Bit Error Rate(And BER), Body Area Networks(BANs), Body posture, Channel Characteristics, Communication performance, Detection Method, Detection probability, Digital Signal, Event-driven, Human Body Communication(HBC)
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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