[发明专利]一种基于超宽谱生物雷达的张力性气胸检测系统

摘要

本发明公开了一种基于超宽谱生物雷达的张力性气胸检测系统，包括脉冲源、控制模块、接收机、超宽带探测天线、数据预处理模块和数据分析模块；脉冲源：采用AvTech公司的AVM-2-C型脉冲源；控制模块：控制模块采用ARM9 2410处理器作为主控单元，产生用于控制脉冲源的外部触发信号，控制脉冲源生成所需的超宽带窄脉冲，超宽带窄脉冲脉宽为0.2ns，幅度为4V；控制模块向接收机发送数据采集信号；首次提出利用超宽谱生物雷达来检测气胸这一科学问题，并以该科学问题为核心，将雷达技术与医学诊断技术相结合，提出建立精确的人体胸部组织的超宽谱电磁模型以及气胸雷达信号检测与特征提取技术方法。

主权项

一种基于超宽谱生物雷达的张力性气胸检测系统，其特征在于，包括脉冲源、控制模块、接收机、超宽带探测天线、数据预处理模块和数据分析模块；脉冲源：采用AvTech公司的AVM‑2‑C型脉冲源；控制模块：控制模块采用ARM9 2410处理器作为主控单元，产生用于控制脉冲源的外部触发信号，控制脉冲源生成所需的超宽带窄脉冲，超宽带窄脉冲脉宽为0.2ns，幅度为4V；控制模块向接收机发送数据采集信号；超宽带探测天线：由两个并排设置的TEM喇叭天线组合而成，分别负责超宽带信号的发射与目标散射信号的接收，组合探头中的每个TEM喇叭天线均能通过镜像原理设计为半TEM喇叭天线结构，其中，镜像面板与同轴接头的外导体相接，具有指数渐变结构的一个TEM喇叭臂板与同轴接头的内导体相接，喇叭臂板末端通过电阻加载，构成低频补偿回路；数据预处理模块：从接收机获取目标信号，运行数据处理程序对目标信号预处理，进行去除直达波、去直流等处理，并将预处理后的信号送到数据分析模块；数据分析模块对经过预处理后的数据进行计算和分析：①连续采样8192点数据并保存，将采样道数N+1，并设置采样点数M＝0；②重复①操作，直到采样道数N＝900；③针对每道采样数据的对应取平均，得出一个一维的8192点数据；④去掉前192个数据，剩余的8000点数据，以每连续40个数据为一组求和取平均，获得一组一维200点数据；⑤对200点数据进行归一化处理，并求能量；⑥求能量的极大值点，并求第5极大值点与总能量的比值；⑦该比值的大小和肺中空气量成正比关系；⑧根据肺中的空气量给出是否为张力性气胸。