[发明专利]一种多频点生物电阻抗快速获取方法

摘要

本发明公开了一种多频点生物电阻抗快速获取方法，基于DDS（DirectDigitalSynthesizer，缩写为DDS）原理利用FPGA（Field－ProgrammableGateArray，缩写为FPGA）编程实现一个多频点复合激励源Vin，复合激励源Vin同时加载到参考电阻Rref和待测生物体电阻抗Zx上，通过合理的选取采样频率fs和数字傅里叶变换DFT的点数N，只需对Vref、Vx在所需要的几个频点上进行DFT（DiscreteFourierTransform，缩写为DFT），即可准确获得Vref、Vx在这些频点上对应的幅值Ampref、Ampx与相角Degref、Degx，进而获得待测生物体电阻抗Zx在这些频点上的幅值。本发明具有阻抗获取精度高、运算量小、抗干扰能力强及扫描时间快等优点。

主权项

一种多频点生物电阻抗快速获取方法，其特征在于：在一个FPGA上构建多路直接频率合成器DDS，将多路直接频率合成器DDS输出的单频信号经加法器电路合成为多频点复合激励源Vin，采用自动平衡电桥将多频点复合激励源Vin同时加载至参考电阻Rref和待测生物体电阻抗Zx上，再采用双路同步模数转换芯片将参考电阻Rref上的电压Vref、待测生物体电阻抗Zx上的电压Vx转换成数字信号；选择参考电阻Rref上的电压Vref和待测生物体电阻抗Zx上的电压Vx的采样频率fs，并选择进行数字傅里叶变换DFT的点数N，采样频率fs、进行数字傅里叶变换DFT的点数N须满足公式fs/N=f0/M，公式中M为自然数，f0为复合激励源Vin的基波频率，以使参考电阻Rref上的电压Vref、待测生物体电阻抗Zx上的电压Vx中a* f0、b* f0、c* f0频率分量，a、b、c为自然数，恰好落在数字傅里叶变换DFT变换后的M*a+1、M*b+1、M*c+1点处，计算所选择的数字傅里叶变换DFT的点数N的数字傅里叶变换DFT分量，即可得到选择参考电阻Rref上的电压Vref、待测生物体电阻抗Zx上的电压Vx中a* f0、b* f0、c* f0频率分量的幅值与相位，进而获得待测生物体电阻抗Zx在a* f0、b* f0、c* f0频率处的幅值与相位。