[发明专利]生物电与正交正弦波调制多路信号的单路采集装置及方法

摘要

本发明公开了一种生物电与正交正弦波调制多路信号的单路采集装置及方法，该采集装置将N路生物医学信号经由一路模数转换器采集，包括加载有PPG信号的高频正交正弦波和低频生物电信号。电流信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号，由生物电信号检测电路获得预设幅值生物电信号，预设幅值电压信号与预设幅值生物电信号经加法运算电路相加后得到混合信号，混合信号由单路模数转换器转换成数字信号，微处理器对数字信号进行处理，分离出调制正交正弦波信号与低频生物电信号，并从调制正交正弦波信号中解调出多路PPG信号。本发明实现了经由单路模数转换器对多路生物医学信号进行同步采集，且具有电路简单，成本低廉以及测量精确的特点。

主权项

一种生物电与正交正弦波调制多路信号的单路采集装置，所述单路采集装置包括：微处理器，所述微处理器输出不同频率的正交正弦波，正交正弦波驱动至少2种发光二极管，发光二极管发出的光经被测手指后被光敏器件接收，所述光敏器件转换成电流信号，电流信号经电流/电压转换放大器转换成预设幅值电压信号；其特征在于，所述单路采集装置还包括：低频生物电信号检测电路、加法运算电路以及单路模数转换器；所述低频生物电信号检测电路获取预设幅值生物电信号，所述预设幅值电压信号与所述预设幅值生物电信号经所述加法运算电路相加后得到混合信号，所述混合信号由所述单路模数转换器转换成数字信号；所述微处理器对数字信号进行处理，分离出调制正交正弦波信号与低频生物电信号，并从调制正交正弦波信号中解调出多路PPG信号；1)微处理器控制模数转换器以驱动发光二极管的最高频率fmax的4M倍速度对数字信号进行采样，采样频率fs＝4M×fmax，获取采样信号x(m)，其中M为大于等于1的正整数；x(m)=Σi=0M-1x(4lm+i),l=0,1,2,......]]>2)所述微处理器将采样频率fs＝4M×fmax下抽样M倍到4×fmax；3)根据采样信号x(m)、微处理器产生的正交参考序列ys(k)和yc(k)计算两个正交分量Rs和RC；Rs=1QΣm=0N-1[x(4m+1)-x(4m+3)]]]>RC=1QΣm=0N-1[x(4m)-x(4m+2)]]]>Q表示所用采样信号序列的长度；4)对采样信号x(m)下抽样2倍，重复第3)步，继续计算频率低一半数字信号的两个正交分量Rs和RC，直到计算、分离完全部频率的PPG信号。