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基于傅立叶变换的混频生物阻抗测量方法技术

技术编号:2847234 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种基于傅立叶变换的混频生物阻抗测量方法,包括如下具体步骤:①设定参数,获取混频激励下被测通路和参考通路电压信号序列;②傅立叶变换解调计算;③参考通路补偿计算。本发明专利技术的有益效果是应用该方法,同时获取混频频率下的生物阻抗信息的模和相角。此方法由计算机软件进行解调计算,简化了硬件电路,且消除了硬件电路由于大量模拟器件不匹配以及噪声所引入的干扰,提高了测量精度。基于傅立叶变换的解调算法,上位机软件易于实现,直接对被测信号进行离散傅立叶变换,就能得到所需的生物阻抗信息,在测量过程中,只需调整采样频率、信号频率以及总采样点数等参数进行设置,就能直接进行测量,提高了测量精度,为临床应用提供更加完备准确的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物信息检测领域,具体涉及在混频激励模式下采用的一种。
技术介绍
生物阻抗测量技术是利用生物组织与器官的电特性(阻抗、导纳、介电常数)及其变化,提取与人体生理、病理相关的生物医学信息的一种无损伤检测技术。它通常是借助置于体表的激励电极向被测对象施加微小的交变电流(或电压)信号,同时通过测量电极检测组织表面的电压(或电流)信号,由所测信号计算出相应的阻抗及其变化,获取相关的生理和病理信息。由于生物电阻抗的介电特性参数在不同的频率范围内会有显著的变化(频率散射),在射频频段(几十千赫~几十兆赫),细胞膜电容基本稳定,随着频率的增加,膜电容的容抗减小,外加电流由低频时绕过细胞膜流经细胞外液到高频时穿过细胞膜流经细胞内外液。由此可见,在射频频段电阻抗的变化可以同时反映出细胞内、外液的特征,从而获得生理病理信息。混频激励是在两种或多种频率激励下,获得生物组织在同一时刻的生物电阻抗,从而分析同一生命活动在不同激励频率下的反应。为了获得同一时刻,不同频率下的人体阻抗信息,需要一种信号解调方法对其进行有效地提取。并且由于通过人体的激励电流必须符合安全标准,往往采用小于1mA的交流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于傅立叶变换的混频生物阻抗测量方法,其特征在于该方法包括如下具体步骤:①设定参数,获取混频激励下被测通路和参考通路电压信号序列生物阻抗测量采用电流激励,电压测量的方式,设激励电流为I(激励电流信号有n个频率成分f↓[1 ],f↓[2],…,f↓[i],…,f↓[n]),流经串联在一起的被测对象(在某一频率激励下阻抗为Z↓[xi])和参考电阻(阻值为r),对加在被测对象和参考电阻上的两路电压信号分别进行信号调理,得到被测通路和参考通路电压信号V↓[x]、V↓[r],然后对V↓[x]、V↓[r]进行AD转换得到被测通路和参考通路电压信号序列v↓[x](m)、v↓...

【技术特征摘要】
1.一种基于傅立叶变换的混频生物阻抗测量方法,其特征在于该方法包括如下具体步骤①设定参数,获取混频激励下被测通路和参考通路电压信号序列生物阻抗测量采用电流激励,电压测量的方式,设激励电流为I(激励电流信号有n个频率成分f1,f2,...,fi,...,fn),流经串联在一起的被测对象(在某一频率激励下阻抗为Zxi)和参考电阻(阻值为r),对加在被测对象和参考电阻上的两路电压信号分别进行信号调理,得到被测通路和参考通路电压信号Vx、Vr,然后对Vx、Vr进行AD转换得到被测通路和参考通路电压信号序列vx(m)、vr(m),(m=0,1,...,M-1),其中AD转换是对Vx、Vr进行整周期采样,采样参数分别为fs为采样频率,fs>2×max(f1,f2,...,fi,...,fn)Ts为采样周期,Ts=1/fsM为总采样点数,为fs/fi的整数倍Tp为总采样时间,Tp=Ts×M;②傅立叶变换解调计算对上述步骤①中得到的被测通路和参考通路电压信号序列vx(m)、vr(m),(m=0,1,...,M-1),首先,分别进行离散傅立叶变换,通过下述计算公式求其频谱在激励频率为fi下的复数值Vxi^=TsΣm=0M-1vx(m)e-jfifs·2πm;]]>=Rxi-jXxi]]>Vri^=TsΣm=0M-1vr(m)e-jfifs·2πm;]]>=Rri-jXri]...

【专利技术属性】
技术研发人员:王超章晓丽
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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