基于STC89C52的多通道脉搏采集系统设计

脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象。脉搏波的波幅和形态包含了反映心脏和血管状况的重要生理信息,是诊断疾病的重要依据。脉搏波采集仪就是利用仿生学原理结合人工智能对脉搏诊断过程进行模拟的仪器。针对现有的脉搏信号采集系统不能准确施加诊脉压力的不足,提出了一种具有脉压检测功能的脉搏信号采集系统设计方案,整个方案以单片机STC89C52为核心,结合放大、带通滤波电路、A/D转换和串行通信模块,经过实验,实现了自动加压,并在浮、中、沉三种不同取脉压力下,对人体桡动脉寸、关、尺三处的脉搏波信号完成了采集。     

扬声器音质测试系统的设计

针对目前扬声器音质测试系统存在的功能、价格等方面的问题,设计了一种扬声器音质测试系统。该系统采用DSP设计信号发生器,使用数据采集卡对声波信号进行采集,利用计算机进行信号分析与特征提取,并根据特征参数对扬声器的音质进行判断。该系统除可以测试扬声器的各项传统指标外．还可进行纯音检测。该系统可靠、稳定．具有较高的性价比。     

基于FastICA算法的脉搏波信号特征参数提取方法研究

经过大量临床证实,脉搏波能反映许多心血管方面的生理信息,脉搏波特征变化可以反映出人体生理系统的状态。为了能够在脉搏波信号中提取更多的生理参数,必须对脉搏波信号的各种特性进行深入的分析。利用光电容积脉搏波描记法(PPG),人们只需要将手指轻微的贴着摄像头就可以采集到手指图像,对图像进行独立成分分析(ICA),找到最接近人体的脉搏波信号。这对基于智能终端分析脉搏波信号的特征,进行呼吸、血压、心率测量的便捷性有很大的提高,为在家居环境下对人体生理参数的实时监测提供了一定的参考。     

基于MCU技术的数据采集系统的硬件设计与实现

设计了一种采样MCU级联技术的多路数据采集硬件系统,该数据采集硬件系统采用C8051F040作为采集控制芯片,通过多片C8051F040级联可以灵活扩展采集路数。该数据采集系统除了能够采集数字量以外,还能够采集信号的频率,经过内部算法的处理传给上位机进行显示。经过调试与测试,该数据采集系统运行稳定,基本达到了设计的要求。     

一种基于绿光的可穿戴式光电容积脉搏波测量系统

脉搏波中蕴含丰富的血流动力学信息。利用无创的方法检测脉搏波并推导出人体心血管系统生理、病理特征成为研究的热点。设计一套可穿戴式的脉搏波提取设备,该设备包括MCU控制模块、信号采集模块、蓝牙模块、电源模块。分析光电容积法获取脉搏波的原理,采用523 nm绿光和环境光学传感器作为设备核心,详解描述了硬件开发模型,给出了信号处理部分的关键代码。实验结果表明,所设计的脉搏波提取设备在手腕、手指和额头等部位,能够很好地描绘脉搏波,具有很强的应用性。     

基于BP神经网络的脉搏触压觉与血压关系分析

本研究旨在探究脉搏触压觉与血压之间的关系,自制的脉搏图像采集系统获得触压觉参数的同时,通过袖带法得到动脉血压值,并进行二者关系预测。首先在不同切脉压力下,采集探头的薄膜搏动视频图像,并从中提取脉搏信号的脉幅最大值、重心频率、功率谱密度最大值等时频域特征。然后采用反向传播神经网络对动脉血压的舒张压和收缩压进行分析。实验结果表明通过以上特征参数可以较准确地预测出血压值。     

基于局部均值分解的脉率变异性估计

为了克服时域提取脉率变异性(PRV)信号过程中噪声、采样频率等因素的影响,提出一种PRV估计的新方法—局部均值分解(LMD)法。首先对原始脉搏信号进行LMD分解及Hilbert变换,得到脉搏信号各积函数(PF)分量、脉搏信号瞬时频率(PIF)以及边际谱,按照PRV信号频率分布得到瞬时脉率(IPR)信号。分别利用LMD估计IPR信号的方法和时域提取PRV信号的方法对本研究采集的10名大学生脉搏信号同时进行处理,经对比发现IPR信号可以准确地表征PRV信号。利用LMD法估计睡眠、视觉疲劳、运动等状态下脉搏信号中的PRV信号,结果表明该方法可用于估计不同状态下脉搏信号中的PRV信号;对MIT-BIH数据库中的年轻人和老年人的PRV信号进行短时脉率变异符号序列熵分析,结果表明该方法可以敏感地检测出年龄的变化。本文工作为临床PRV信号的有效检测和处理提供了一种有效的方法。     

基于蓝牙的指端脉采集系统的研究

利用脉搏采集的信息来关注自我健康状况,可以起到一种很好的预防作用。针对目前市场上昂贵复杂的脉搏诊断产品,采用基于蓝牙的指端脉系统,实现了基于红外传感器的脉搏采集,并能通过现在智能手机,进行对脉搏信号的采集、分析、处理。     

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。     

光学遥感器偏流调焦控制单元集成仿真测试系统

为了实时监测空间光学遥感器偏流调焦机构控制单元的工作状态,测试其性能及可靠性,设计了一种集偏流与调焦控制单元仿真测试于一体的系统。该系统并行采集控制单元的多路控制信号,基于频率检测和幅值检测的模型应用FPGA进行逻辑分析,提取控制信号的频率、幅值、转向等检测信息和编码器反馈信息;检测信息通过PCI总线传输给计算机存储和显示,闭环控制反馈信息发送给控制单元。经过信号采集实验表明:该系统能够并行采集与处理工作频率1kHz、控制电压12V的8路控制信号,由计算机实时显示各路信号的工作参数及状态,满足实时监测控制单元工作状态的需要。     

嵌入式脉象采集仪电路设计

该脉象采集仪采用IP核技术、SoPC技术，将脉象采集的大部分功能都集成在一片FPGA内部，并自主进行了脉象采集控制的FPGA设计。该设计采用在SoPC系统外做控制电路部分，三路脉搏信号共用一个ADC，只需要很少的外部器件就能实现。与早期采用工控机、PC机，或者现在多采用的ARM设计方法相比，该脉象采集仪具有成本低，功耗低，体积小，便于扩展，稳定性高和系统维护方便等优点。     

基于FPGA的数字脉冲压缩系统实现

针对采用线性调频信号的宽带雷达系统,完成单通道高速数据采集和数字脉冲压缩系统的工程实现。系统使用ADS5500完成14位6、0 MSPS的数据采集,使用FPGA实现1 024点的数字脉冲压缩。脉冲压缩模块采用快速傅里叶变换IP核进行设计,可以在脉冲压缩的不同阶段对其进行复用,分别完成FFT和IFFT运算,从而使硬件规模大大减少。系统采用块浮点数据格式以提高动态范围,同时减小截断（或舍入）误差对输出信噪比的影响。     

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FPGA的喷油脉宽处理系统的设计

由于电控汽油机在燃用不同比例甲醇汽油时受空燃比自适应调整的限制而不能正常运转的问题,提出利用FPGA技术将电控单元输出的喷油脉宽信号进行扩展处理,使得电控汽油机在燃用不同比例甲醇汽油时,空燃比能够维持在理论空燃比附近,从而使得电控汽油机能够正常运转。本系统采用Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C12Q240C8N,在Quatus II开发环境中给出硬件设计和功能仿真。经过测试,系统满足对喷油脉宽信号的扩展处理要求且系统性能稳定。     

开关控制LC振荡电路脉冲发射方法

运用电小天线的高电抗特性和开关控制LC振荡电路的时域特征,设计了一种脉冲生成和发射方案。设计中电小天线既是脉冲发射端也是脉冲LC振荡的组成单元。LC振荡电路中晶体管的通断状态决定了系统的稳定性状态。外加电压控制晶体管导通时,电路处于振荡状态,在天线馈电端口形成脉冲振荡信号并直接发射至自由空间,从而实现了脉冲生成与发射的一体化设计。仿真结果表明,发射机在1.4 V偏置下可提供辐射天线两端高达6 Vpp的脉冲信号,且发射效率可达到24.3%。     

卫星激光测高仪在轨检校脉冲探测器的设计、测试及应用

针对我国高精度立体测绘卫星系统中激光测高仪的在轨场地检校的技术需求, 研制了激光脉冲探测器系统。 系统采用高速 PIN 探测单元及高速数据采集电路实现了 ns 级脉宽激光脉冲的定量化采集, 通过集成无线射频模块实 现脉冲探测器的数据远程传输。为保证脉冲探测器的野外应用性能, 系统进行了能量密度测试、能量响应一致性与 稳定性测试、探测器测量视场角测试等。试验结果表明脉冲探测器可以实现 1∼120 nJ·cm−2 的能量范围采集, 能量响 应的一致性优于 5%, 稳定性优于 1.5%, 并且可以实现 ±12◦ 角度范围内的激光脉冲的有效采集。最终探测器成功应用 到我国“高分七号”卫星激光测高仪的在轨检校中, 获得了探测器阵列的有效激光触发数据, 为激光测高仪的在轨检校 试验提供了有效的数据支撑。     

用于钙离子光频标的高性能脉冲时序产生方法

在钙离子光频标实验研究中,为了保证钟跃迁谱线的测量精度和光频标的锁定精度,方便自动控制实验进程,研究了基于LabVIEW的数字波形法结合数据采集卡产生多通道脉冲信号的方法。该方法采用多路数字信号序列同步输出的方法,由板卡的板载硬件时钟源作为定时器,通过编程从计数器/定时器输出频率连续的矩形脉冲输入到采集卡作为控制各路数字波形输出的同步时钟,数字信号输出过程的数字通道样本输出率可达0.4MHz,脉冲宽度的精度可稳定达到2.5µs,上升延迟小于50ns,而且多路脉冲都以同一个计时起点开始,因此具有很好的分辨率、同步性和稳定性。     

窄脉冲光功率恒定控制器的研制

窄脉冲光功率恒定控制器采用光纤、分束器、光电转换器等常用的器件,对高功率纳秒级脉宽的光脉冲信号进行脉宽展宽,在总能量基本保持不变的情况下将光脉冲信号转变成一个低功率、微秒级脉宽的光脉冲信号,便于测量、跟踪,实现纳秒级脉宽光脉冲信号的自动恒功率控制,极大地提高了窄脉冲光功率的稳定性。