[发明专利]一种便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法

权利要求书

1.一种便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用压控恒流源将DAC产生正弦信号转换成电流信号，并在第一模拟开关的作用下进行电流激励；

通过采样电阻获取参考输入信号，并通过第二模拟开关选通不同组电极进行程控增益，得到测量输入信号；

对所述参考输入信号和所述测量输入信号进行同步采集，并进行多次单点傅里叶解调，得到信号的相位信息和幅度信息。

2.如权利要求1所述的便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，利用压控恒流源将DAC产生正弦信号转换成电流信号，并在第一模拟开关的作用下进行电流激励，包括：

基于MCU控制DAC产生正弦信号，并利用三阶式的低通滤波器对所述正弦信号进行滤波；

利用压控恒流源将滤波后的所述正弦信号转换为电流信号，并基于第一模拟开关对于电极阵列的选择，对样本实施电流激励。

3.如权利要求1所述的便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，通过采样电阻获取参考输入信号，并通过第二模拟开关选通不同组电极进行程控增益，得到测量输入信号，包括：

通过采样电阻获取样本在电流激励后的参考输入信号；

基于第二模拟开关对电极阵列的选择，将所述电流信号转换为差分电压信号，并对所述差分电压信号进行滤波和差分放大处理；

利用倒T型程控增益放大器对不同组电极进行程控增益，得到测量输入信号。

4.如权利要求1所述的便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，对所述参考输入信号和所述测量输入信号进行同步采集，并进行多次单点傅里叶解调，得到信号的相位信息和幅度信息，包括：

对所述参考输入信号和所述测量输入信号进行同步采集，并基于获取的所述参考输入信号和所述测量输入信号的采样个数和基本参数，得到参考信号离散序列和测量信号离散序列；

对所述参考信号离散序列和所述测量信号离散序列进行多次的单点傅里叶解调，得到所述参考输入信号和所述测量输入信号的相位信息和幅度信息。

5.如权利要求4所述的便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，对所述参考信号离散序列和所述测量信号离散序列进行多次的单点傅里叶解调，得到所述参考输入信号和所述测量输入信号的相位信息和幅度信息，包括：

根据所述正弦信号的频率，得到对应的单点傅里叶系数；

根据数字信号的周期性、对称性以及三角函数的对称性对所述离散傅里叶系数进行优化；

将所述参考信号离散序列和所述测量信号离散序列对应的优化后的所述离散傅里叶系数进行做差，得到所述参考输入信号和所述测量输入信号的相位信息；

对所述数字信号的模值进行计算，得到对应的幅度信息。

6.如权利要求5所述的便携式多频电阻抗成像前端数据采集及处理方法，其特征在于，根据数字信号的周期性、对称性以及三角函数的对称性对所述离散傅里叶系数进行优化，包括：

依次根据所述数字信号的周期性和对称性，将所述离散傅里叶系数的复数乘法次数降低至10次；

分别将所述参考信号离散序列和所述测量信号离散序列与所述数字信号的乘积转化为将所述参考信号离散序列和所述测量信号离散序列与所述数字信号实部的乘法，以及与所述数字信号虚部的乘法，并基于三角函数的对称性，完成对所述傅里叶系数的优化。