[发明专利]胸腹表面呼吸运动信号超分辨电路

权利要求书

1.胸腹表面呼吸运动信号超分辨电路，其特征在于，包括信号转换模块，相位差多输出模块，电阻链多相位生成模块，多相位正弦方波转换模块，多相位融合逻辑门模块和二次超分辨模块；

所述信号转换模块的输入为一个周期的呼吸运动信号f(t)，输出为：

其中：t₀为呼吸运动信号f(t)开始采集的时间；ω为呼吸运动信号f(t)的角频率；T为呼吸运动信号f(t)的周期；

所述相位差多输出模块包括运算放大器U1-1和运算放大器U1-2，所述运算放大器U1-1的反相输入端通过电容C1-1连接信号转换模块的输出端，通过电阻R1-1连接运算放大器U1-1的输出端，运算放大器U1-1的同相输入端连接地；所述运算放大器U1-2的反相输入端通过电容C1-2连接运算放大器U1-1的输出端，通过电阻R1-2连接运算放大器U1-2的输出端，运算放大器U1-2的同相输入端连接地；信号转换模块的输出端作为所述相位差多输出模块的第一输出，运算放大器U1-1的输出端作为所述相位差多输出模块的第二输出，运算放大器U1-2的输出端作为所述相位差多输出模块的第三输出；

所述电阻链多相位生成模块包括18个电阻；相位差多输出模块的第一输出和相位差多输出模块的第二输出之间分别通过电阻R2-2和电阻R2-6的串联结构连接，电阻R2-2和电阻R2-6的阻值比为9/28，通过电阻R2-3和电阻R2-7的串联结构连接，电阻R2-3和电阻R2-7的阻值比为8/11，通过电阻R2-4和电阻R2-8的串联结构连接，电阻R2-4和电阻R2-8的阻值比为11/8，通过电阻R2-5和电阻R2-9的串联结构连接，电阻R2-5和电阻R2-9的阻值比为28/9；相位差多输出模块的第二输出和相位差多输出模块的第三输出之间分别通过电阻R2-11和电阻R2-15的串联结构连接，电阻R2-11和电阻R2-15的阻值比为9/28，通过电阻R2-12和电阻R2-16的串联结构连接，电阻R2-12和电阻R2-16的阻值比为8/11，通过电阻R2-13和电阻R2-17的串联结构连接，电阻R2-13和电阻R2-17的阻值比为11/8，通过电阻R2-14和电阻R2-18的串联结构连接，电阻R2-14和电阻R2-18的阻值比为28/9；所述相位差多输出模块的第一输出经过电阻R2-1后作为第一相位输出，电阻R2-2和电阻R2-6之间的抽头作为第二相位输出，电阻R2-3和电阻R2-7之间的抽头作为第三相位输出，电阻R2-4和电阻R2-8之间的抽头作为第四相位输出，电阻R2-5和电阻R2-9之间的抽头作为第五相位输出，所述相位差多输出模块的第二输出经过电阻R2-10后作为第六相位输出，电阻R2-11和电阻R2-15之间的抽头作为第七相位输出，电阻R2-12和电阻R2-16之间的抽头作为第八相位输出，电阻R2-13和电阻R2-17之间的抽头作为第九相位输出，电阻R2-14和电阻R2-18之间的抽头作为第十相位输出；

所述多相位正弦方波转换模块包括10个运算放大器，运算放大器U2-1的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第一相位输出；运算放大器U2-1的同相输入端连接地，运算放大器U2-1的输出端为第一方波输出；运算放大器U2-2的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第二相位输出；运算放大器U2-2的同相输入端连接地，运算放大器U2-2的输出端为第二方波输出；运算放大器U2-3的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第三相位输出；运算放大器U2-3的同相输入端连接地，运算放大器U2-3的输出端为第三方波输出；运算放大器U2-4的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第四相位输出；运算放大器U2-4的同相输入端连接地，运算放大器U2-4的输出端为第四方波输出；运算放大器U2-5的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第五相位输出；运算放大器U2-5的同相输入端连接地，运算放大器U2-5的输出端为第五方波输出；运算放大器U2-6的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第六相位输出；运算放大器U2-6的同相输入端连接地，运算放大器U2-6的输出端为第六方波输出；运算放大器U2-7的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第七相位输出；运算放大器U2-7的同相输入端连接地，运算放大器U2-7的输出端为第七方波输出；运算放大器U2-8的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第八相位输出；运算放大器U2-8的同相输入端连接地，运算放大器U2-8的输出端为第八方波输出；运算放大器U2-9的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第九相位输出；运算放大器U2-9的同相输入端连接地，运算放大器U2-9的输出端为第九方波输出；运算放大器U2-10的反相输入端连接电阻链多相位生成模块的第十相位输出；运算放大器U2-10的同相输入端连接地，运算放大器U2-10的输出端为第十方波输出；

所述多相位融合逻辑门模块包括八个异或门，异或门U3-1的输入为第三方波输出和第七方波输出，异或门U3-1的输出为第一异或输出；异或门U3-2的输入为第二方波输出和第十方波输出，异或门U3-2的输出为第二异或输出；异或门U3-3的输入为第一方波输出和第一异或输出，异或门U3-3的输出为第三异或输出；异或门U3-4的输入为第二异或输出和第六方波输出，异或门U3-4的输出为第四异或输出；异或门U3-5的输入为第四异或输出和第八异或输出，异或门U3-5的输出为第五异或输出；异或门U3-6的输入为第三异或输出和第七异或输出，异或门U3-6的输出为第六异或输出；异或门U3-7的输入为第五方波输出和第九方波输出，异或门U3-7的输出为第七异或输出；异或门U3-8的输入为第四方波输出和第八方波输出，异或门U3-8的输出为第八异或输出；其中，第五异或输出作为错相位超分辨方波输出，第六异或输出作为准相位超分辨方波输出；

所述二次超分辨模块包括准相位超分辨方波变形电路，错相位超分辨方波变形电路，第一八输入与或非门，第二八输入与或非门和最终与门；

所述准相位超分辨方波变形电路的输入为准相位超分辨方波输出，准相位超分辨方波变形电路的第一输出为准相位超分辨方波输出，准相位超分辨方波变形电路的第二输出为准相位超分辨方波输出非，准相位超分辨方波变形电路的第三输出为准相位超分辨方波输出与准相位超分辨方波输出非且延时的与运算，准相位超分辨方波变形电路的第四输出为准相位超分辨方波输出非与准相位超分辨方波输出延时的与运算；

所述错相位超分辨方波变形电路的输入为错相位超分辨方波输出，错相位超分辨方波变形电路的第一输出为错相位超分辨方波输出，错相位超分辨方波变形电路的第二输出为错相位超分辨方波输出非，错相位超分辨方波变形电路的第三输出为错相位超分辨方波输出与错相位超分辨方波输出非且延时的与运算，错相位超分辨方波变形电路的第四输出为错相位超分辨方波输出非与错相位超分辨方波输出延时的与运算；

所述第一八输入与或非门和第二八输入与或非门的输入均为准相位超分辨方波输出、准相位超分辨方波输出非、准相位超分辨方波输出与准相位超分辨方波输出非且延时的与运算、准相位超分辨方波输出非与准相位超分辨方波输出延时的与运算、错相位超分辨方波输出、错相位超分辨方波输出非、错相位超分辨方波输出与错相位超分辨方波输出非且延时的与运算和错相位超分辨方波输出非与错相位超分辨方波输出延时的与运算，其中，第一八输入与或非门按照如下逻辑进行运算：

准相位超分辨方波变形电路的第一输出错相位超分辨方波变形电路的第三输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第二输出错相位超分辨方波变形电路的第四输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第三输出错相位超分辨方波变形电路的第二输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第四输出错相位超分辨方波变形电路的第一输出

第二八输入与或非门按照如下逻辑进行运算：

准相位超分辨方波变形电路的第一输出错相位超分辨方波变形电路的第四输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第二输出错相位超分辨方波变形电路的第三输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第三输出错相位超分辨方波变形电路的第一输出

或非

准相位超分辨方波变形电路的第四输出错相位超分辨方波变形电路的第二输出

其中，表示与运算；

所述最终与门的输入为第一八输入与或非门的输出和第二八输入与或非门的输出，最终与门的输出为胸腹表面呼吸运动超分辨信号。