基于STM32的远程脉象复放系统的设计

为了实现远程脉象诊断,设计了一套远程脉象复放系统。针对当前脉象复放装置反应慢、控制复杂的不足,设计了新型的机械与液路相结合的脉象复放装置;针对复放脉象不能根据"浮、中、沉"不同压力产生变化的缺陷,设计了智能压力反馈模块,运用自适应逆控制算法对输出误差进行校正。设计实验对比复放脉象和采集脉象,分析两者相关性并对脉搏波特征参数进行t-检验分析。结果表明:复放波形和采集波形之间脉搏波特征参数无显著性差异,且2种波形相关系数大于0.91,具有显著相关性。邀请3名老中医对系统进行盲测,正确率均在93%以上,证明该系统可以准确实现远程条件下脉象的复放,可应用于中医远程脉诊及中医教学领域。     

高血压患者脉博信号的采集与频谱分析

根据人体脉博信号的特点,提出了一种对脉搏声信号进行检测和数据采集的方法。讨论了脉搏声信号采集和处理过程中各参数之间的关系及应选取的指标,介绍了脉搏信号的一种频域分析方法——功率谱分析,获得了两种脉搏信号的功率谱图。取检测对象１０８例,其中通过对６５例高血压患者、４３例健康人作为对照组的脉象信号的功率谱计算,发现高血压患者脉搏功率谱高频部分的能量分布较健康人发生了明显的变化,并从人体生理病理学的角度分析了变化的可能原因。得出了对高血压疾病的临床诊断有参考价值的结论     

高血压患者脉博信号的采集与频谱分析

根据人体脉搏信号的特点,提出了一种对脉搏声信号进行检测和数据采集的方法,讨论了脉搏声信号采集和处理过程中各参数之间的关系及应取的指标,介绍了脉搏信号的一种频域分析方法－功率谱分析,获得了两种脉搏信号的功率谱图,取检测对象１０８例,其中通过对６５例高血压患者,４３例健康人作为对照组的脉象信号的功率计算,发现高血压患者脉搏功率谱高频部分的能量分布较健康人发生了明显的变化,并从人体生理病理学的角度分析了     

基于正交解调的脉搏波电阻抗谱测量方法

脉搏波电阻抗谱能够有效减小人体电阻抗测量中个体差异的影响,在血液成分无创检测方面具有重要应用价值．但由于缺乏成熟的测量方法和仪器,脉搏波电阻抗谱及其相关医学应用研究受到很大限制．为此分析了人体组织电阻抗测量的特点,提出了基于正交解调的脉搏波电阻抗谱测量方法,并构建了人体电阻抗谱及脉搏波阻抗谱实验测量系统,在2kHz～1．2M也的频率范围内对12个实验对象的上臂进行测量,得到了相应测量部位的基础电阻抗谱和脉搏波电阻抗谱,实验结果表明,该方法能够实现人体阻抗谱和脉搏波阻抗谱的高精度测量,为脉搏波电阻抗谱的深入研究创造了条件．     

频域提取法提高动态阻抗谱测量精度

血液成分的无创检测对于糖尿病等疾病的诊断和治疗具有重要意义．在血液成分无创检测领域,阻抗谱法血液成分无创检测技术具有重要应用价值．但血液成分复杂,并且各成分浓度变化对血液的阻抗特性影响较小．为了实现基于生物电阻抗的血液成分分析必须提高阻抗测量精度．以动态脉搏波阻抗谱原理为依据,并结合过采样技术,研究了动态阻抗谱的频域提取方法．用FFT频域提取基波分量代替幅值,克服了时域峰峰值提取的困难,同时采用过采样技术,可以实现过采样频率每提高一倍,信噪比提高3dB．实验结果表明,这两种方法结合可以显著提高动态阻抗谱测量精度．     

基于双路脉搏波的连续血压估算

通过双路脉搏波传感器采集了掌部和手指的脉搏波数据,根据其提取了PTT特征和脉搏波波形特征.利用提取的特征训练基于遗传算法优化搜索参数的Xgboost模型.在对普通测试者进行早晚实验和运动前后对比实验数据进行分析对比发现,该模型预测得到血压平均绝对误差小于5 mmHg,满足AAMI标准,在对高血压患者的验证实验中发现,其收缩压和舒张压92.5％的差异值处于一致性界限内.     

基于EMG频域特征的假肢机电信号识别研究

采集人体表面肌电信号并进行有效模式识别,是多功能假肢研究的关键技术之一.本文研究肌电信号(EMG)的频域信息,以提取有效特征识别不同的手腕部动作.实验采集了8种不同的手腕动作的EMG信号.分别提取了EMG信号的时间序列模型(AR)、时域统计量(DT)、功率谱估计(PSD)、短时傅里叶变换(STFT)和互功率谱(CPSD...     

基于人脸视频的非接触式心率测量方法

基于独立成分分析(ICA)和完全总体经验模态分解(CEEMD)方法,从人脸视频中提取脉搏波,进行心率测量.用摄像头非接触地拍摄人脸并从中提取R、G、B通道源信号,即皮肤颜色变化信号,利用ICA对其进行分析得到含噪脉搏信号,再用CEEMD将其分解,提取出脉搏波后用频谱分析计算得到心率.通过实验验证该方法与脉搏血氧仪测量结果具有很好的一致性.利用该非接触式测量方法可以准确地测出人体的心率,操作简单,适用于双盲实验,且自适应的脉搏波提取算法省略了传统线性滤波器的参数选取过程,大大减少了测量者的工作量.     

光电脉搏波信号处理中呼吸干扰的抑制

动态光谱的检测精度与光电脉搏波的幅值检测精度直接相关．为了获取较高的幅值检测精度,抑制光电脉搏波中的呼吸干扰,采用基于相干平均的脉搏波特征参数重构滤波和小波变换相结合的方法对光电脉搏波原始测量信号进行处理．首先用相干平均法获取脉搏波特征参数并重构光电脉搏波信号;然后对原始信号减去光电脉搏波后的剩余部分进行小波频率分析,并提取呼吸干扰,处理结果表明,本文的方法可以提取到高精度的光电脉搏波幅值信息,抑制大部分的呼吸干扰,从而改善动态光谱的检测精度．     

心电图信号的频域分析

提出了一种简便有效的、由心电图（ECG）曲线提取QRS-T复合波的新方法，从而获得P波（当房颤未发生时）或f波（当房颤时）；利用功率谱、自相关、互相关等信号处理技术，对它进行了处理和分析，特别是，比较了未房颤时和发生房颤时的相关信息的显著差别。     

超声波在水中衰减的频率效应及其对脉冲回波的影响

超声波在传播中会发生幅值衰减,该衰减不仅与超声波传播的距离有关,还与超声波的频率有关。为了研究高频超声波衰减的频率效应,本文通过脉冲回波法分析脉冲超声波在水中传播反射回波的幅值和频谱变化,研究了超声波在水中传播时幅值衰减与传播距离及其与超声频率之间的关系,通过测量脉冲超声波在水中传播不同距离时的反射回波,并对其进行傅里叶变换,分析了超声波传播衰减的距离效应和频率效应。研究发现:超声波在水中的传播衰减随距离呈指数规律,且不同频率超声波的衰减系数不相同,频率越高,衰减越大,衰减的频率效应可有效解释反射法高频脉冲超声检测中回波脉冲信号的中心频率远低于换能器标称中心频率的现象。     

脉冲管制冷机内部交变流动过程实验研究第一部分实验装置与数据处理系统

鉴于脉冲管制冷机内部流动过程是复杂的动态交变流动,运行参数、结构参数和调相机构等对内部流动规律的影响还不是十分清楚,建立了脉冲管制冷机内部动态参数测试装置,介绍了实验系统的组成,测试设备和数据采集与处理方法.该实验台能准确测量蓄冷器入口和脉冲管热端的压力波和速度波,通过对它们的幅值与相位的分析,能够系统的得到各种因素对脉冲管制冷机内部流动状态的影响规律.     

Hybrid spectral/finite element analysis of dynamic delamination of patterned thin films

A combined spectral and finite element analysis is performed to investigate the dynamic edge delamination of patterned thin films from a substrate. The analysis is motivated by an emerging experimental technique in which high-amplitude laser-induced stress waves initiate progressive interfacial debonding of thin film interfaces. The numerical method relies on the spectral representation of the elastodynamic solutions for the substrate and the finite element model for the thin film. A cohesive model is introduced along the interface of the bimaterial system to capture the decohesion process. The important role of the film inertia on the crack extension and the appearance of the mixed-mode failure are demonstrated by observing the traction stress evolution at various points along the bond line. Parametric studies on the effect of film thickness, interface fracture toughness, loading pulse shape and amplitude on the debonding process are performed. A semi-analytical investigation on the inertial effect is carried out to predict the final crack length as a function of the film thickness and pulse amplitude.     

脉冲激光峰值／平均功率测试方法研究

为解决生产过程中所用脉冲激光光源输出峰值/平均功率测试的量值准确一致及其量值溯源问题,确保生产过程受控。文章以激光能量计作为量值传递标准,采用脉冲激光能量法实现脉冲激光峰值功率量值溯源;并运用波形半宽度分析法进行有效测试。     

脉搏波的频域特征提取与自动识别技术

脉搏波的频谱蕴含丰富的病理信息,但其复杂的频谱计算和分类是临床应用的瓶颈之一．本文引入模式识别技术,建立了心血管疾病的自动识别专家系统,为脉搏波频谱分析在临床中的应用开辟了新的研究思路．首先采用小波变换在多分辨率层次上提取脉搏波的频域特征,不仅获得了各个频带的谱能分量,而且得到了频谱分布参数小波熵;然后采用贝叶斯判别分析法建立自动识别模型,对频域特征进行分类．临床采集了30例冠心病人和30例正常人的脉搏波信号,对识别模型进行了训练,最后对模型进行了交互验证．结果表明,该识别模型对冠心病人的识别准确率为83．3％,对正常人的识别准确率为70．0％．该方法具有较好的识别效果,为脉搏波自动识别技术的发展提供了借鉴．     

理论研究垂直腔半导体光放大器脉冲放大特性

从速率方程和薄膜光学理论出发,对垂直腔半导体光放大器(Vertical Cavity Semiconductor Optical Amplifiers,简称VCSOAs)在脉冲工作情况下的动态增益进行了数值模拟.在计算中考虑了载流子和光强沿光轴方向的不均匀性,以及腔内介质折射率的不连续性对光波传输的影响.详细分析了反射模式下VCSOA在脉冲通过时载流子密度和瞬时增益的变化、输出光脉冲的畸变以及抽运光功率、分布布拉格反射镜(Distributed Bragger Reflector,简称DBR)周期数、输入脉冲能量以及脉冲宽度等参量对脉冲放大中的能量增益的影响.结果表明,能量增益随抽运光功率增大而增加;在峰值功率一定时输入脉冲宽度的增加将减小能量增益;输入脉冲能量的增加也会引起能量增益的下降,而适当减少顶部DBR的周期数可以改善这种脉冲放大的能量增益饱和特性.     

Measurements of the Doppler spectra of breaking waves

A number of experiments have been carried out in two large wave tanks with three different radar systems. The radar frequency, grazing angle, azimuth angle, water wavelength, wave steepness and the breaking wave strength were all varied systematically. The velocity of the peak Doppler power spectral density was found to depend on the phase velocity of the breaking wave in the radar line of sight, but was independent of the radar frequency. The spectral width depended on the phase velocity of the wave, but not on the grazing angle used. The peak Doppler power and radar cross-section of the breaking waves was found to scale with the radar wavelength (proplambda_r ^1.5)     

Measuring Lamb wave dispersion curves of a bi-layered plate and its application on material characterization of coating

This paper investigates the Lamb wave dispersion curves of a bi-layered plate and evaluates the feasibility of using the dispersion data to characterize the coating's material properties. The measurement of dispersion curves is based on a focusing PVDF transducer operating in a pulse/echo mode. An image displaying technique is used to determine the dispersion relation of Lamb waves from the measured data. Multiple dispersion curves of Lamb waves are accurately determined over a wide frequency range (4 to 20 MHz). Lamb wave dispersion curves for thin metal sheets electrodeposited with nickel coatings are measured. The elastic constants of the nickel coating are determined by comparing the experimental dispersion data with the theoretical ones calculated numerically. Potential applications of this measurement method are addressed