基于GMI的胃磁信号检测系统的研究与设计

来源 :东北大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hongnanjing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
体表胃电磁信号是胃肠动力学研究的重要依据。目前临床上应用的胃电检测和分析方法,仍停留在80、90年代的水平,体表电极法只能采集到表征胃的收缩节律的胃电慢波的信号。对于表征胃的收缩强度的胃电快波信号,由于脂肪层对胃电信号的滤波作用,用体表电极法无法进行采集。由于脂肪层的磁导率近似为1,因此可以通过测量胃磁信号,获取胃电快波的特征。本课题针对这一问题提出了基于巨磁阻抗效应(Giant magneto impedance effect, GMI)传感器的胃磁信号测量方法。对胃电磁信号产生的机理进行了研究,确定了胃磁检测的各项参数指标,探讨了将巨磁阻抗效应应用到胃电磁信号检测领域的可行性,通过理论分析与实验,依据胃磁场磁力线在人体表面的密度及方向,提出了巨磁阻抗传感器用于胃电磁信号检测时摆放原则。在信号数据采集环节中,针对胃磁信号幅值低、频率低、信噪比低的特点,设计了胃磁信号采集电路,为了避免强烈的背景噪声使放大器饱和,设计了具有三级放大模式的放大电路,该电路还具有带通滤波的功能,可对信号进行初步滤波。电路仿真实验验证了所设计电路的可行性。同时,为了实现胃磁信号的便携式测量,加入了蓝牙数据传输电路,实现了底层数据采集电路与上位机之间的无线数据传输。在上位机软件的设计中,综合了LabVIEW的强大实时显示功能,以及MATLAB的强大数据处理功能,采用LabVIEW与MATLAB相嵌套的编程环境,实现了上位机蓝牙数据采集,以及对信号的去噪处理。在信号的分析及处理环节中,引入了AR功率谱代替传统的功率谱分析方法,通过实验验证了此方法可以获得更高的时域分辨率和频域分辨率。充分考虑到了胃电磁信号的非线性非平稳性,以及心磁、肠磁、基线漂移、肌电磁干扰等,提出了小波分析与混沌理论相结合对胃磁信号进行去噪的算法,将小波滤波以后的信号输入混沌系统中,进行二次降噪处理,所选用的混沌系统模型为Duffing的间歇性混沌系统。通过实验验证了算法的可行性,提取出了信噪比较高的胃磁信号。
其他文献
期刊
期刊
本文首先介绍了电动机微机保护的发展趋势,面对当前企业对工业生产过程自动化程度的要求在不断提高这一实际需求,把电动机微机保护和计算机测控网络技术结合起来,提出了基于计算机测控网络技术的电动机群监控与保护系统这一解决方案:一方面研制了一套灵敏度高、性能可靠、保护功能完善的基于80C196KB单片机的微机保护装置;另一方面应用计算机测控网络技术开发了基于485总线的主从式串行通信系统,以实现电动机群的远
混沌系统的控制与同步是近年来非线性科学领域研究的热点,由于混沌系统控制与同步的特殊性和复杂性且有着诱人的应用前景,各学科都对混沌系统的控制与同步产生了浓厚兴趣。本论
期刊
随着电力电子技术的不断发展,各类电源系统的设计向着高可靠性、高频化、小型化的趋势发展。双管正激变换器具有开关管电压应力低,抗桥臂直通可靠性高,结构简单等显著的优点,
期刊
期刊
期刊
日有所思,夜有所梦,梦想是人类愿望的一种体现.不过科学家们近来发现,动物也会做梦.研究动物做梦是一个难题.动物做梦,它们到底梦见了什么?人们很想搞清楚这个问题.可是动物