[发明专利]阻抗感测

说明书

本公开内容提供了用于在阻抗感测应用中执行信号处理、以及具体而言用于从幅度调制信号恢复出数据的系统、方法和装置。在一个方面，设备包括感测电路，所述感测电路是可操作的以感测具有载波频率的幅度调制信号。设备还包括混频器，所述混频器是可操作的以将幅度调制信号与具有混频频率的混频信号进行混频，以提供具有小于载波频率的中频的下移频率信号。设备还包括滤波器，所述滤波器是可操作的以对下移频率信号进行滤波以提供经滤波的信号。设备还包括采样器，所述采样器是可操作的以在欠采样频率处来对经滤波的信号进行欠采样以提供数字信号，数字信号表示调制的信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2015年7月9日提交的、标题为“IMPEDANCE SENSING”的美国专利申请第14/795,703号的权益和优先权，出于全部目的以引用方式将其全部内容并入本文。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及感测设备，具体地说，本公开内容涉及低功率、健壮的阻抗感测设备。

背景技术

阻抗传感器已用于各种科学和诊断领域，以将材料的特性化以及监测这种材料关于环境状况的时间演化。最近已经在若干生物应用中也考虑使用阻抗传感器。可以广义地将生物阻抗传感器特性化为：通过利用各种生物组织的不同电属性(具体而言，不同的阻抗)来对各种生物学特性进行感测或监测的设备。通常，外部生物阻抗传感器包括放置在生物体上的感兴趣区域邻近的或者与其接触的两个或更多个电极。通常，生物阻抗传感器通过以下操作来起作用：经由第一电极集合来将电信号引入到下层的组织中，以及经由第二电极集合来检测电压响应。检测到的电压响应是受到注入的信号所通过的各种组织的不同的、以及在一些情况下时变的电属性的影响的。可以对电压响应进行分析，以尝试确定感兴趣的生物学特性。

正在研究生物阻抗传感器以用于若干应用中，其包括监测血压(部分是由于传统测量设备在精度或便携性上的限制)。例如，血压计是利用可充气的袖带来向感兴趣的区域(例如，在受试者的上臂周围)施加压力的传统血压监测设备的示例。由可充气袖带施加的压力被设计成限制动脉血流，以便提供对收缩压和舒张压的测量。这种传统的血压计固有地影响受试者的生理状态，其可能在血压测量中引入误差。这种血压计还可能影响受试者的心理状态，其可以表现在生理状态的变化中，并且因此，在血压测量中引入误差。例如，这些设备通常主要用于单独的场合，例如，当受试者访问医生办公室或者正在医院环境中进行治疗时。当然，一些受试者在这样的场合会感到焦虑，并且这种焦虑可能影响(例如，增加)用户的血压以及心率。

额外地，在这种传统血压计在不对流动性移动进行限制的情况下无法穿戴，或者在其它方面进行抑制、干扰或分散注意力的意义上，所述传统血压计不具有便携性。由于这些和其它原因，这种设备不提供对血压，以及随着时间的推移对用户健康的准确估计或体现。虽然植入式或者以其它方式侵入性的设备可以提供对血压随时间的较好估计，但这种侵入性设备通常涉及比非侵入性设备更大的风险，并且通常不适合于流动性使用。

发明内容

本公开内容的系统、方法和设备均具有若干方面，所述方面中没有单个的一个方面是单独地对本文所公开的期望属性负责的。

本公开内容中描述的主题的一个方面可以在用于从幅度调制信号恢复出数据的设备中实现。设备包括感测电路，所述感测电路是可操作的以感测具有载波频率的幅度调制信号。在一些实现方式中，幅度调制信号还是相位调制的。设备还包括混频器，所述混频器是可操作的以将幅度调制信号与具有混频频率的混频信号进行混频，以提供具有小于载波频率的中频的下移频率信号。设备还包括滤波器，所述滤波器是可操作的以对下移频率信号进行滤波以提供经滤波的信号。设备还包括采样器，所述采样器是可操作的以在欠采样频率处来对经滤波的信号进行欠采样以提供数字信号，数字信号表示调制的信号。