基于过采样技术的生物电信号检测

为充分发挥中等分辨率模数转换器的速度潜力和简化生物电放大器的设计、大幅度降低放大器的成本,本文采用过采样技术对生物电信号进行检测.以人体心电检测为例,使用三种采样方法进行实验.结果表明,过采样得到的心电图形有较好的精度和信噪比.该方法可广泛应用于各种生物电信号的检测.

结合过采样技术和锯齿成形函数的微弱信号检测

为充分利用现有模数转换器的速度来提高检测微弱信号的能力和简化电路、降低成本,本文采用叠加成形函数的方法,利用过采样技术实现对微弱信号检测.分析结果表明,用常规中分辨率ADC直接采样就可达到与现有高分辨率ADC直接采样才有的高精度.

基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计

溶解氧浓度检测在水产养殖和环境监测中具有重要的意义。本文提出了一种基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计,利用快速数字锁相算法与过采样技术,实现了荧光信号和调制信号的快速相位解调,并得到二者相位差,根据Stern-Volmer方程求出溶解氧浓度值。本文分析了调制频率对测量结果的影响,选择合适的调制频率用于测量,并利用最小二乘法对测量结果进行拟合,拟合后的确定系数R-square为0.99925。实验数据表明,测量结果相对误差(RE)小于±1.5%,相对标准差(RSD)小于4%,稳定时间小于50 s。本文提出的优化设计不仅具有较高的测量精度,还简化了硬件设计,降低了成本。

利用过采样技术提高ADC测量微弱信号时的分辨率

为了提高现有模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)检测微弱信号的能力,简化系统电路和降低生产成本,在充分利用ADC采样速度的条件下,通过过采样技术来提高ADC的分辨率,并且采用叠加成形函数的方法,实现了对微弱信号的检测.理论分析了不同情况下成形函数带来的误差、成形函数的使用条件和减少其带来的误差的方法.实验结果表明,用常规中分辨率ADC直接采样,就可以达到与现有高分辨率ADC直接采样才有的高精度;而使用叠加成形函数后的过采样技术,其效果更佳.

多光程长测量高散射物质浓度

为了提高高散射物质浓度测量的精度,提出多光程长测量物质浓度的方法,同时对单一光程长进行多次测量,以脂肪乳与印度蓝墨水的混合溶液为例对其浓度进行测量,并结合偏最小二乘法对测量数据进行曲线拟合.拟合结果表明,多光程长测量的精度要远高于单光程长测量精度,尤其印度蓝墨水的多光程长测量精度要比单光程长测量精度高一个数量级.因此,多光程长测量高散射物质浓度的方法可以大幅度提高测量精度.

基于D类放大器的外置式DBS的驱动电路设计

以DBS的治疗参数为依据,设计了外置式DBS的驱动电路。以单片机MSP430的PWM输出作为信号源,来控制D类放大器的开关,D类放大器的双端输出用以驱动初级线圈。通过实验可在模拟负载两端获得有效的单极性刺激脉冲,此脉冲会随着信号源的频率,占空比等参数的变化发生相应的变化,并且得到了3%的传输效率,证明了D类放大器用于外置式DBS的驱动电路的可行性。

变光程长方法测量物质的光学参数

采用变光程长的方法,并应用带有数值孔径的光谱仪,对物质的光学参数进行测量。以去离子水为例,通过微米位移进给机构,对水的吸收峰处光学参数进行测量,得到其吸收系数为26.154 cm-1,与现有文献的26cm-1或28 cm-1较符合,散射系数为6 cm-1。采用蒙特卡罗仿真,对测量数据进行评价。通过与现有的测量结果进行比较和蒙特卡罗仿真表明,此方法测量的物质参数较为准确;通过对标准差的计算可知,实验结果的一致性较好,且重复性较高。