脈搏波檢測系統(tǒng)的數(shù)字化設計方法

脈搏波檢測系統(tǒng)的數(shù)字化設計方法:從脈搏波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來都受到中外醫(yī)學界的重視。幾乎世界上所有的民族都用過“摸脈”作為診斷疾病的手段。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)(波形)、強度(波幅)、速率(波速)和節(jié)律(周期)等方
面的綜合信息，在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征,因此對脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學價值和應用前景[1]。但人體的生物信號多屬于強噪聲背景下的低頻的弱信號, 脈搏波信號更是低頻微弱的非電生理信號, 必需經過放大和后級濾波以滿足采集的要求。
從文獻[2]-[6]可以看出，目前的指端脈搏檢測系統(tǒng)都是采用模擬技術來完成濾波,放大整型等處理，再經過模數(shù)轉換和進一步處理。這種方法不僅增加了硬件的復雜程度，增大了功耗和體積，更主要的是增加了系統(tǒng)不可靠和不穩(wěn)定因素。隨著電子測量技術的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電子測量儀器以極快的速度向數(shù)字化、自動化的方向發(fā)展。本文針對目前的脈搏波檢測系統(tǒng)的問題，提出了脈搏波檢測系統(tǒng)的數(shù)字化設計思想，采用了ADI公司生產的ADμC841單片機[7]，它的體積小，功耗低，內部集成了8052微處理器的內核，精確、高速的8通道12位模數(shù)轉換（其最高轉換速率420Ksps），雙12位的輸出電壓數(shù)模轉換器，并提供了62k字節(jié)閃速/ 電擦除程序存儲器、8k字節(jié)閃速/ 電擦除數(shù)據(jù)存儲器、以及2304字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM等。本系統(tǒng)利用過采樣技術，通過對光電轉換后的電信號高速采樣實現(xiàn)高分辨率模數(shù)轉換，然后再進行數(shù)字濾波處理，從而代替原有模擬電路完成放大濾波等工作，以簡化設計，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。