心音、脉搏信号采集、调理电路的设计

心音、脉搏是人体生理及病理的两项重要指标,针对这些信号一般比较微弱、且采集过程中也容易受外界干扰等特点,设计开发了一种能提取微弱心音、脉搏信号的电路。该电路采用驻极体话筒和红外光电法提取心音和脉搏信号,并采取了一系列放大、滤波措施,滤除噪声干扰。该电路较好地解决了外界干扰问题,具有采集数据准确可靠,噪声小,成本低等优点。     

MEMS电子听诊器信号采集传输系统

针对心音信号与MEMS电子听诊器声传感特点,设计了一种应用于该传感器的信号调理、采集传输系统,带宽为 20Ｈｚ~ 1ｋＨｚ,该系统以 STM32和hc-05蓝牙模块为控制核心实现信号的采集与传输,将信号经过处理得到有效的心音信号并发送至上位机,并通过上位机实时显示波形,系统测试过程中,将声传感器采集到的心音信号通过电路系统处理并发送至 上位机,并通过上位机对信号进行显示。测试结果表明:该系统工作稳定,可精确测量心音信号。     

基于CPLD实现脉搏信息采集及处理系统

文中主要研究并设计了人体脉搏信息采集及处理系统,设计中采用PVDF压膜式脉搏传感器[3]和Altera公司的MAX II EPM1270处理器,该脉搏传感器具有灵敏度高、性能稳定可靠等优点。传感器采集的脉搏信号经过低噪声放大和高速AD转换,最后通过UART串口输出。CPLD通过UART异步通信方式实现对脉搏信号的采集,并对人体脉搏进行计数。当人体每分钟的脉搏数低于60次或者高于120次时系统能驱动蜂鸣器实现报警功能,同时液晶1602显示当前的脉搏次数。     

基于PVDF薄膜材料的脉搏传感器的研制

介绍了一种基于PVDF压电薄膜材料研制而成的脉搏传感器。该脉搏传感器从手腕处获取微弱的脉搏信号,前端采用鼓式振动结构,最大的获取信号,提高灵敏度;后经电荷放大、滤波等信号处理电路从而实现了脉搏模拟信号和脉冲方波信号的输出。     

基于传感器技术的运动员训练状态脉搏测试

为了提高运动员训练状态的身体体能特征的监测效能,提出基于传感器技术的运动员训练状态脉搏测试方法,基于Android嵌入式系统进行便携式脉搏测试仪的系统设计,用传感器处理以S3C6410为系统的核心处理器,采用振动传感器进行运动员训练状态脉搏的数据采集,以ARM1176JZF-S作为主处理芯片进行训练状态脉搏特征分析,在硬件模块设计中,设计信号调理电路实现对脉搏测试信号的放大和滤波,实时输出运动员训练状态脉搏。测试结果表明,脉搏测试仪具有较好的测试性能,同时可以实现脉搏异常报警,较好地维护了运动员训练过程中的身体机能和健康水平。     

MEMS心音传感器及检测电路优化设计

对基于微电子机械系统(MEMS)技术的心音传感器声敏结构进行了优化且设计了其检测电路。首先,针对心音信号的特点,设计了二次集成的扁平状仿生纤毛结构,对该结构进行仿真,确定了纤毛的尺寸参数和梁上最大应力1.2×10⁵ N/m²,对纤毛进行特征频率仿真,在硅油域中结果为711 Hz;其次由扁平状纤毛结构X轴接收噪声时梁上的应力仿真结果可知该结构具有抗干扰能力;最后设计了后端的放大电路和滤波电路并对传感器封装后进行测试。测试结果表明,该结构的信噪比达到了27 dB,较传统的圆柱形纤毛提高了35%,且其抗干扰能力也优于传统的圆柱形纤毛。优化过后的MEMS心音传感器具有抗干扰、低噪声、低成本、采集的信号不失真等优势,可为临床心音信号的采集提供关键核心部件。     

基于TINA-TI的心音听诊电路实验教学仿真研究

研究以TINA-TI的电压发生器构建心音信号仿真信号源,利用电压控制电流源构建麦克风传感器模型。在此基础上,设计心音信号调理电路并进行电路仿真和分析,进而指导实际电路设计。实践表明,该实验通过虚拟仿真分析,能够有效指导实际电路的设计和制作,取得了很好的实验教学效果。     

人体脉搏智能监测系统设计

本文通过压电传感器采集脉搏信号,设计硬件电路对脉搏信号进行调理和无线传输,结合虚拟仪器技术实现脉搏波形显示、数据管理、异常报警和频谱分析等功能。与传统仪器相比,基于虚拟仪器的开发脱离对硬件的依赖,大大缩短了开发周期和成本,同时具有通用性强和易于开发维护的特点。     

基于WinCE的便携式心音监护系统设计

由心音传感器HKY-06B在WinCE平台下设计的便携式心音监控系统可以克服传统心音监控系统依赖PC平台、不利于携带的缺点.设计给出了ARM9平台上心音监护系统的硬件组成,重点研究了针对HKY-06B的高效驱动模型.该模型可提高HKY-06B的运行效率和稳定性,实现对体温、脉搏、心率的记录、保存和上传.通过测试,该系统运行准确、稳定,可以满足便携式心音监控的要求,为心音监控在嵌入式系统下的应用提供了有效参考.     

光电脉搏传感器的研制和噪声分析

脉搏血氧仪能够无创、快速、实时地测量血氧饱和度,光电式脉搏传感器是脉搏血氧仪的重要组成部分。介绍了光电式脉搏传感器的原理和设计方案,采用集成光敏部件和放大器的光敏芯片代替传统的分立光敏器件实现对脉搏的测量。芯片的集成化能够有效减小器件间匹配引起的干扰,提高脉搏测量精度。在实验测试过程中,采用该光电式脉搏传感器对人体的脉搏进行实时测量,对脉搏信号测量可能引起的噪声来源做了分析,并做相应的抗干扰处理,得到比较理想的脉搏波形,为脉搏信息的提取和分析提供了良好的数据。     

一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标

脉搏波的波形特征与心血管疾病密切相关,为此用户需要一种简单、实时的便携装置。通过安装在正常使用鼠标时大拇指触摸到的鼠标位置的反射式脉搏波光电传感器采集脉搏波信号,信号经过滤波、放大和A/D转换后,利用单片机对脉搏波信号处理并得出心率数据,最后通过USB接口连接电脑端软件显示。将鼠标和反射式光电传感器结合制成成品之后,经过实际测试,传感器能够很好的测得手指脉搏波并输出。这种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标可以在用户使用鼠标的不经意状态时检测并记录脉搏波及心率。     

感应式数字水位传感器智能变送器设计

针对感应式数字水位传感器在实际应用中遇到的输出信号非标准信号问题,设计了一种应用于感应式数字水位传感器的智能变送器.该智能变送器以C8051F020单片机为主控芯片,高性能数模转换器AD421输出4～20 mA电流信号,MAX485芯片实现RS485通信.介绍了一种集RS485通信和4～20 mA输出的智能液位变送器,...     

基于MSP430单片机的空调过滤网粉尘自动监测系统

为了对空调过滤网上的粉尘进行有效检测,设计并实现了一种超低功耗的粉尘自动监测系统.该系统由空调过滤网检测模块和中心接收处理模块两部分构成.以MSP430单片机为主控,检测模块通过脉冲驱动HOA2498反射式红外光电传感器对空调过滤网上的粉尘进行差分检测,并利用低噪声AD7794模数转换器将微弱的电压信号放大转换成数字量.中心模块接受数字量后进行分析与处理,并通过液晶显示、声光报警和强制关闭空调等方式给出监测结果.经实际应用,该智能监测系统可以实现对空调过滤网上的粉尘进行实时的监测管理,且成本低,功耗低,具有很强的实用价值..     

GSM汽车防盗报警系统

介绍了如何以AT89C52单片机作为控制核心控制GSM模块,实现发送短信、拨打报警电话的汽车防盗报警系统.该系统使用人体红外传感器探测报警信号,当红外传感器接收到报警信号时,单片机通过向GSM模块发送AT指令控制GSM模块发送报警短信或拨打报警电话.本汽车防盗系统利用GSM手机网络对汽车进行24小时无距离全方位监控,当汽车出现警情时,立即发送报警短信并拔打电话报告车主.GSM技术打破了传统汽车防盗系统的范围瓶颈,实践证明该系统稳定可靠.     

基于听诊音频谱分析的数字听诊系统设计

为获得定量化的听诊结果,设计了一种基于听诊音频谱分析的数字听诊系统。该数字听诊系统由硅麦克风传感器接收人体器官发出的声音,经过运算放大、滤波和模数转换,将模拟信号转换为数字信号传送至专用集成电路芯片进行后续处理,再由终端设备输出详细、准确的听诊音频谱分析结果,达到帮助精确记录和科学分析听诊结果的目的。     

宽带恒定束宽波束形成器的高速数据采集方案及实现

设计了一种适用于水声宽带恒定束宽波束形成器的多通道数据采集方案。采用FPGA技术,控制16个A/D转换芯片,同时对阵列的16个通道信号进行模/数转换,使采样后各个通道之间的相位误差小于1°,满足了恒定束宽波束形成器对各通道相位一致性的要求。该方案已在水声阵列信号探测系统中成功应用。     

Reflective SOA-Based Bidirectional WDM-PON Sharing Optical Source for Up/Downlink Data and Broadcasting Transmission

We proposed and experimentally demonstrated the reflective semiconductor optical amplifier (RSOA)-based wavelength-division-multiplexed passive optical network (WDM-PON) scheme where not only up/downlink data services but also broadcasting service could be provided using a single optical source. In the proposed scheme, the digital signal and subcarrier multiplexing (SCM) signal for downstream were simultaneously modulated by a single distributed feedback laser diode and RSOA in optical network unit remodulated downstream source as an upstream. Without performance deterioration of digital signals both in up- and downstream, the proposed WDM-PON scheme can stably offer the SCM signal for broadcasting service. In the experiment, 1-Gb/s digital signals both for up- and downstream and 20-Mb/s SCM signal at 2.2 GHz for broadcasting were demonstrated in 10-km bidirectional link     

Multilevel signaling and pulse shaping for spectrum efficiency insubcarrier multiplexing transmission

Subcarrier multiplexing (SCM) transmission has been widely used for analog video transmission in CATV systems. As digital video technology rapidly advances, there is a strong need to transmit digital video over the same SCM system. Since digital video such as HDTV requires a much larger bandwidth, multilevel signaling becomes an important approach. As the number of levels increases, however, the noise margin decreases and the system is more subject to adjacent channel interference (ACI). In this paper, we analyze the spectrum efficiency and power penalty of multilevel SCM transmission. We found that using pulse shaping can make multilevel signaling attractive. Depending on the ACI that can be tolerated, results show that multilevel amplitude-shift keying (ASK) of 5-7 b/symbol can give the optimum spectrum efficiency using the raised-cosine pulse. The price paid is a slight power penalty of 0.4 dB to reduce intersymbol interference (ISI) to zero     

A digital pixel image sensor for real-time readout

An experimental digital image sensor that converts analog video signals into 8-bit digital signals for each unit pixel, and reads out the signals at an operating clock of standard TV has been developed. Each pixel is equipped with a photodiode, a 1-bit analog-to-digital converter (1-bit ADC), an 8-bit pulse counter, and a signal processing circuit. The sensor system displays a two-dimensional (2-D) image in real time. The 1-bit ADC has a dynamic range of 110 dB at an operating voltage of 1.3 V. “Knee” characteristics and the results of an investigation into random noise sources in the circuit are also described