呼吸信号检测方法的研究

呼吸信号的检测具有很高的临床使用价值,其中采用传感器进行检测已成为较成熟的手段,但由于传感器使用范围的局限性,在某些场合需要采用非接触式检测.主要对现有的呼吸信号的检测方法和应用情况进行了讨论,重点对呼吸信号的测量原理进行了详细的分析,并对呼吸信号检测仪器的研制进行了简单地探讨.     

呼吸信号检测方法的研究

呼吸信号的检测具有很高的临床使用价值，其中采用传感器进行检测已成为较成熟的手段，但由于传感器使用范围的局限性，在某些场合需要采用非接触式检测。主要对现有的呼吸信号的检测方法和应用情况进行了讨论，重点对呼吸信号的测量原理进行了详细的分析，并对呼吸信号检测仪器的研制进行了简单地探讨。     

一种新型睡眠呼吸暂停检测系统的设计

为了监测睡眠呼吸暂停低通气综合征,基于光栅编码传感器,设计了可穿戴式的呼吸暂停检测仪。光栅编码传感器被嵌入在一条系在患者腰部的腹带内,在呼吸过程中,由于腹部体积的变化引起腹带中光栅的位置发生变化。通过光电二极管传感器阵列对光栅的运动进行检测,采用单片机对信号进行分析处理,从而判断呼气和吸气的过程,计算出呼吸周期,若周期超时则为呼吸暂停。经多次实验,并与呼吸检测设备的检测结果进行比较,本系统的平均精确度高于95%。     

基于PVDF的呼吸信号检测腰带研究

针对人体睡眠状态呼吸信号检测的重要性,基于聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应,研制了一种呼吸信号检测装置。装置前端由PVDF压电薄膜和可伸缩腰带组成,为获得稳定的呼吸信号,在压电薄膜和腰带间引入弹性结构。针对传感器输出端呼吸信号提取,设计了高品质、灵活的信号处理电路。测试结果表明,该装置检测的呼吸信号波形以周期性形态呈现,稳定性好,满足实际检测需要。     

基于PVDF的呼吸信号检测腰带研究

针对人体睡眠状态呼吸信号检测的重要性,基于聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应,研制了一种呼吸信号检测装置。装置前端由PVDF压电薄膜和可伸缩腰带组成,为获得稳定的呼吸信号,在压电薄膜和腰带间引入弹性结构。针对传感器输出端呼吸信号提取,设计了高品质、灵活的信号处理电路。测试结果表明,该装置检测的呼吸信号波形以周期性形态呈现,稳定性好,满足实际检测需要。     

耦合型光纤超声传感器实验研究

提出了一种用于超声信号测量的耦合型光纤超声传感器并讨论了其工作原理.采用耦合型光纤超声传感器、光电转换控制电路和高分辨率的信号处理软件组建了超声信号检测系统.通过对150 kHz的连续超声信号、脉冲超声信号的测量试验,对耦合型光纤超声传感器的性能进行了检验,实验结果与压电超声传感器的测量结果相吻合,同时研究了光纤超声传感器对不同方向信号的响应特性.实验证明,耦合型光纤超声传感器适用于超声信号的测量.     

微弱信号检测系统设计

针对压力传感器输出信号微弱并带有较大噪声干扰的情况,设计了一种基于互相关检测技术的微弱信号检测系统。系统以变压器式压力传感器为压力信号检测器件,采用单片集成函数信号发生器ICL8038产生正弦波信号,再经功率放大器TDA7294放大后,作为传感器信号的调制信号和互相关检测的解调参考信号,采用平衡调制解调芯片AD630设计锁相放大器电路,通过放大、滤波、整流得到直流信号。仿真和实验验证证明了系统对微弱信号的检测效果理想,适用于强背景噪声下对微弱信号的检测。     

Michelson干涉型光纤弱磁场传感器信号检测电路研究

针对Michelson光纤弱磁场传感器的特点,设计和实现了控制和信号检测系统。着重对传感器信号检测部分的电路进行了分析和研究,采用了相位自跟踪锁定放大技术进行微弱信号检测;针对磁致伸缩材料的非线性响应特点,设计了定偏闭环反馈系统,使探头始终工作在最佳偏置磁场下。经实验验证,系统灵敏度高,抑制噪声能力强。     

热激励硅谐振梁压力传感器开环测试系统设计

设计了一个开环测试系统,利用锁相放大器能够对微弱信号进行有效检测的特点,采用交流激励、二倍频拾振的方法,实现了对热激励硅谐振梁压力传感器谐振输出的微弱信号的检测。该测试系统能够快速测得传感器的幅频特性曲线;通过处理,得到传感器的压力-频率特性。整个测试过程由程序控制实现。     

基于频率调制连续波的干涉型光纤声传感器信号检测技术

针对光纤干涉仪存在的相位衰落问题,讨论了基于正弦波形的频率调制连续波(FMCW)和锯齿波FMCW两种干涉型光纤声传感器的信号检测原理,并给出了数字化信号解调方案。采用7.5 m臂差的光纤声传感器和具备调频功能的半导体激光器,对10 kHz正弦波FMCW和锯齿波FMCW两种调频方式进行了信号解调实验对比。解调结果表明,两种调制解调方案均能稳定检测出加在声传感器上的模拟声信号,消除了光纤干涉仪的相位衰落。但在实际工程应用中,与正弦波FMCW检测方案相比,锯齿波FMCW方案无需检测混频信号的初始相位,检测灵敏度高且稳定,算法实现更为简单,而且使用不同臂差的光纤传感器可实现传感器的频分复用。     

面向人体呼吸心跳同时监测的雷达信号处理方法综述

利用雷达同时监测人体呼吸和心跳具有非接触、高隐私等优势，已成为当前国内外研究的热点之一。面向人体呼吸心跳同时监测场景，分析了不同类型的雷达系统工作原理，总结了在人体信号检测中的雷达数据预处理、呼吸和心跳信号分离以及呼吸率和心率估计的信号处理方法，指出了相关研究发展趋势。     

A low noise readout detector circuit for nanoampere sensorapplications

A readout detector IC has been developed which is capable of detecting nanoampere photo-current signals of interest in a high (microampere) background illumination or dc noise level (SNR=80 dB). The readout detector sensor IC processes transient signals of interest from a separate photo-diode pixel array chip. Low noise signal conditioning, filtering, and signal thresholding implement smart sensor detection of only “active pixels.” This detector circuit can also be used to perform signal conditioning for other sensor applications that require detection of very small signals in a high background noise environment     

基于匹配滤波解调的光纤光栅振动传感器设计

为了弥补现有振动传感器的不足,在分析匹配光栅解调原理的基础上,设计了一种新型的光纤光栅振动传感器.该传感器采用了梁式结构,可以通过调节梁改变传感光栅的中心波长和传感器的固有频率,既可以实现匹配解调,又扩大了频率测量范围.通过标准信号测试实验,得出该光纤光栅振动传感器具有良好的频率检测性能,频率测量范围为0～200 Hz,在20 Hz、190 Hz检测的波形具有良好的信噪比.     

基于AVR单片机的汽车尾气检测系统设计

针对当前汽车尾气污染加重和检测标准日益完善的现状,为了弥补传统汽车尾气检测系统在测量精度、稳定性、人机操作等方面存在的不足,提出了一种基于AVR单片机的汽车尾气检测系统设计方案。系统以ATMEGA8L为核心控制器,主要由传感器模块、信号采集调理电路、A/D转换器以及显示模块等组成。实验结果表明,系统具有测量精度高、稳定可靠、人机交互性好等优点。     

引信用声红外复合探测识别系统研究

引信的目标探测与识别是智能武器系统的重要组成部分.结合当今前沿的目标探测技术与信号处理技术,提出了一种新颖的基于声红外复合引信探测与识别系统的方法,它根据目标的声波和红外辐射特性,从目标的两路信号中提取出目标的各种特征信息,再进行信息融合,得出对目标的识别结果.在介绍复合探测原理的基础上,给出了部分技术难点的实现方法,完成了基于DSP和MCU的硬件电路设计.实验仿真表明,基于声红外复合的引信目标探测与识别系统是可行的,对提高武器系统作战效能,增强常规威慑和实战能力具有关键作用.     

一种LabVIEW下信号奇异点检测方法

本文介绍了一种在LabVIEW环境下通过LabVIEW MathScript调用MATLAB中小波函数实现对信号奇异点检测的方法。通过对传感器故障信号的仿真实验,较准确的定位到了突变点,同时给出了对应的消除措施,降低了检测信号的误差率,证明了该方法的有效性。     

Electronic-nose for detecting environmental pollutants: signal processing and analog front-end design

Environmental monitoring relies on compact, portable sensor systems capable of detecting pollutants in real-time. An integrated chemical sensor array system is developed for detection and identification of environmental pollutants in diesel and gasoline exhaust fumes. The system consists of a low noise floor analog front-end (AFE) followed by a signal processing stage. In this paper, we present techniques to detect, digitize, denoise and classify a certain set of analytes. The proposed AFE reads out the output of eight conductometric sensors and eight amperometric electrochemical sensors and achieves 91 dB SNR at 23.4 mW quiescent power consumption for all channels. We demonstrate signal denoising using a discrete wavelet transform based technique. Appropriate features are extracted from sensor data, and pattern classification methods are used to identify the analytes. Several existing pattern classification algorithms are used for analyte detection and the comparative results are presented.     

光纤电流传感器微弱信号检测技术

介绍了光纤电流传感器的性能特点，详细地论述了光纤电流传感器的噪声根源及如何准确无误了检测掩理噪声中的微弱信号，着重介绍了数字多点平均技术，并给出基于数字多点平均技术的检测电路和程序流程图。