用于电阻抗多频及参数成像的多频数据采集技术研究

发布时间：2020-10-18 05:38

　　 电阻抗多频成像（MFEIT）及参数成像（EIPT）是在电阻抗断 层成像（EIT）技术基础上发展起来的新的成像技术，可以在多个频 率下对组织阻抗分布及其变化进行成像，成像结果不仅具有常规EIT 成像技术的功能成像性质，且可以通过选择频率来突出感兴趣的组 织，并可以用组织阻抗的特征参数成像，以更好地鉴别不同的组织及 其功能。因此，MFEIT和EIPT技术是对EIT技术更进一步的发展， 具有良好的应用前景。 针对目前常用的扫频式和混频式多频电阻抗断层成像系统的不 足，建立了一个32电极的基于多个频率组合扫频技术的多频电阻抗 成像数据采集硬件系统及相应的软件测试平台。该系统具有四种工作 模式，最多可同步测量四种频率下的组织阻抗信息，并可在软件控制 下在1.6kHz～380kHz之间扫频。 为提高数据测量的精度和速度，本文主要采取了以下措施： 1.以两个独立的测量通道同步测量的方式提高测量速度； 2.改进高频信号的采样方式，从而能有效地利用常规速度的数 据采集卡实现对高频信号的采样； 3.提出并实现了一种新的、具有高速和高精度特点的“正交序 列数字解调”法。对于一个具有n个频率成份的信号，在每 个信号周期采样N个点的情况下，采用该方法只需2nN次乘 法和2n（N-1）次加法运算便可解调出所测信号，并可将信噪比 提高（N/2）~(0.5)倍。 此外，为实现EIPT成像，基于最小二乘法，提出了用于从多频 第四军医大学硕士学忆论文 静态成像及动态咸像结果中提取组织阻抗特征抛的算法。 对硬件系统的测量结果表明：在通带范围内门．6胁3 80眈 ）， 系统对 lmV左右的。J、信号测量精度在50dB左右，而对于 100mV左 右的大信号测量精度一般低于七0犯。在Windows消息循环控制下， 重构一帧阻抗图像的数据可在2秒左右测量完毕。基于物理模型的动 态和准静态成像结果也较好地反应了模型内阻抗的分布及其随频率的 。变化情况。 最后，全面分析了系统的性能及不足，提出了改进意见。
【学位单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2001
【中图分类】：R312
【文章目录】：
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英文摘要
第一章 引言
    1.1 电阻抗断层成像、多频及电阻抗参数成像技术
    1.2 电阻抗多频及参数成像技术研究的意义
    1.3 文献回顾及国内外现状
    1.4 课题背景
    1.5 本课题所作的工作
第二章 总体设计
    2.1 EIT测量系统的结构
    2.2 现有MFEIT数据采集系统的工作模式及解调技术
    2.3 本研究所要解决的关键问题
    2.4 采取的关键技术
第三章 数据采集系统的实现
    3.1 系统的总线结构
    3.2 母板
    3.3 恒流源
    3.4 电压测量
    3.5 定标
    3.6 多路开关
    3.7 数字解调
    3.8 接口测试板
    3.9 系统的工作流程
    3.10 软件测试平台
第四章 系统特有的误差和干扰分析及信噪比的提高
    4.1 量化噪声
    4.2 数字合成信号的谐波失真
    4.3 提高系统信噪比的方法
第五章 阻抗模型特征参数的估算算法
    5.1 从多频静态EIT成像结果中提取阻抗参数
    5.2 从多频动态EIT成像结果中提取阻抗参数
第六章 实验结果与分析
    6.1 恒流源
    6.2 电压测量电路
    6.3 数字解调
    6.4 系统的总体性能指标
    6.5 基于物理模型成像
第七章 总结与展望
致谢
学习期间发表的与本课题有关的论文
学习期间撰写的在国内国际重要学术会议宣读的论文
参考文献

【引证文献】

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本文编号：2845876