一种基于差分技术的电信号处理装置的制造方法

文档序号:8890451阅读:237来源:国知局
一种基于差分技术的电信号处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种信号处理装置,特别是一种基于差分技术的监测脑积水和脑 水肿的电信号处理装置。
【背景技术】
[0002] 电磁波信号能够在介质中以波的形式传播能量,并且相同频率的电磁波信号在不 同的介质中传播时具有不同的波形,因此,可利用电磁波信号区分不同的介质。通常,利用 电磁波信号区分不同介质的方法主要包括以下步骤:首先,对每一类待测介质发射一个相 同频率的电磁波信号,使电磁波信号在待测物质中传播;然后,在电磁波信号穿过待测物质 之后将其接收;最后,比较各个被接收的电磁波信号之间的异同,由此区分不同类别的介 质。
[0003] 按照上述方法,可利用电磁波信号检测某物质中的杂质,例如,检测生物组织中的 积水或血块等。首先获取某频率电磁波信号在无杂质的生物组织内传播后的波形数据,并 将该波形数据作为标准数据,然后在生物组织外部粘贴多个电极片,每个电极片具有特定 属性,其中包括向外发射某频率电磁波信号的发射电极片、接收电磁波信号的接收电极片 以及接地电极片。在生物组织内某处存在积水或血块时,由于相同频率的电磁波信号在生 物组织、积水或血块中传播之后的波形数据不同,因此,若接收电极片所接收到的电磁波信 号的波形数据与上述标准数据不同,可推断生物组织内在电磁波信号的传播路径上存在积 水或血块。
[0004] 现有技术中对患者颅内的状况是采用无创脑水肿动态监护仪进行监测,无创脑水 肿动态监护仪上设有三个电极,即发射极、接收极和接地极,监测时将这三个电极通过电极 片粘贴于患者头部表面的预设位置,但是在实际操作的过程中,由于不同医护人员的粘贴 技术不同或者由于电极粘贴后患者动作,都可能导致发射极或接地极的电极片粘贴发生松 动,这种松动对电磁波的传播造成影响,进而影响对患者颅内状况测量结果的准确性。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型实施例中提供了一种基于差分技术的电信号处理装置,以解决现有技 术中的发射极或接地极的电极片粘贴发生松动,进而导致测量结果不准确的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型实施例公开了如下技术方案:
[0007] 一种基于差分技术的电信号处理装置,包括:第一接收电极,第二接收电极和差分 放大电路,其中,所述第一接收电极和第二接收电极,用于接收通过人脑上设置的发射电极 发射的电磁波信号;所述差分放大电路的两个输入端分别与所述第一接收电极、第二接收 电极相连接,用于对所述第一接收电极、第二接收电极接收到的电磁波信号进行差分放大 处理,得到目标信号。
[0008] 优选的,所述差分放大电路包括差分放大器和共模输出电路,所述差分放大器用 于对所述接收的电磁波信号进行差分放大处理,所述共模输出电路用于对所述差分放大器 提供一个稳定的共模电压。
[0009] 优选的,上述装置还包括:
[0010] 信号处理数字转换器,用于对所述目标信号进行放大和滤波处理,再将模拟信号 转换为数字信号;正交调节器,用于对所述信号处理数字转换器处理过的电信号正交化处 理,获得同向信号I和正交信号Q ;检测器,用于检测所述同向信号I和正交信号Q ;参数评 估器,用于计算相对衰减系数RAC、相对相移RPS、传播时间差TTD和复波值K。
[0011] 由以上技术方案可见,本实用新型实施例提供的一种基于差分技术的电信号处理 装置的有益效果包括:
[0012] 本技术方案根据差分技术的原理,即差分放大电路对共模信号具有抑制作用。当 发射极或接地极的电极片粘贴发生松动时,会使接收的第一接收电极和第二接收电极上都 可能产生一些干扰信号,包括干扰噪声,且干扰噪声一般会等值并同时地加载到两个接收 的信号线上。当经过差分放大电路时,由于输出的目标信号是两个输入信号的差值,即第一 接收电极与第二接收电极接收的电磁波的差值,并且其差值为零,因此,经过差分放大电路 处理后,共模干扰噪声得到了抑制,并获得干净的目标信号,进而克服了由于发射极或接地 极的电极片粘贴松动而产生的干扰信号对测量结果的影响,提高了测量结果的准确性。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人 员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本实用新型实施例提供的一种电信号处理装置的结构示意图;
[0015] 图2为本实用新型实施例提供的一种电信号处理装置的差分放大电路的框图;
[0016] 图3为本实用新型实施例提供的一种基于差分技术的电信号处理装置的差分放 大电路的电路图;
[0017] 图4为本实用新型实施例提供的另一种基于差分技术的电信号处理装置的结构 示意图;
[0018] 图5为本实用新型应用实施例的一种无创脑水肿动态监护仪的监护方式的示意 图。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实 用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型 中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都应当属于本实用新型保护的范围。
[0020] 本实用新型实施例提供一种基于差分技术的电信号处理装置,用于对被测目标的 脑积水和脑水肿的状况进行监测。
[0021] 如图1所示该装置包括第一接收电极31、第二接收电极32和差分放大电路40。
[0022] 其中,第一接收电极31和第二接收电极32,用于接收通过被测目标20上设置的发 射电极10发射的电磁波信号。信号发生器通过发射电极10向被测目标20发射一合适的 电磁波信号,此电磁波信号通过被测目标20后,并由第一接收电极31和第二接收电极32 来对经过被测目标20的电磁波信号进行接收。
[0023] 如图1所示,差分放大电路40的两个输入端分别与第一接收电极31和第二接收 电极32相连接,差分放大电路40的作用是对第一接收电极31和第二接收电极32接收到 的电磁波信号进行差分放大处理,进而得到输出的目标信号r (t)。
[0024] 当信号发生器发射电磁波信号的时候,可能由于客观因素,例如不同医护人员的 粘贴技术不同或者由于电极粘贴后患者动作,都可能导致发射极或接地极的电极片粘贴发 生松动,进而使传输的电磁波信号上加载干扰信号或干扰噪声,并影响接收的电磁波信号 的准确性。
[0025] 为了消除干扰信号或干扰噪声对接收的电磁波信号的影响,采用差分传输的原 理,如果差分传输在两根传输线上传输的信号振幅相等,相位相反,那么在这两根传输线上 传输的信号就是差分信号。差分信号具有抗干扰能力强的特点,因此能够有效地抑制电磁 干扰(EMI)或干扰噪声,进而提高了放大器系统的信噪比。
[0026] 如图2所示,本实施例中的差分放大电路40包括共模输出电路41和差分放大器 42,共模输出电路41用于给差分放大器42提供一个稳定的共模电压,以保证差分放大器42 正常工作。差分放大器42的作用是:对接收的电磁波信号中的差模信号进行放大处理,对 共模信号进行抑制,并将采集的差分信号转换成需要的单端信号,滤除加载到接收的电磁 波信号上的共模干扰信号或干扰噪声,使获得干净的输出信号,即目标信号r (t),提供给后 端芯片做数据处理。
[0027] 如图3所示,为本实施例提供的一差分放大电路的电路图,包括差分放大器Ul和 由U2、U3组成的共模输出电路,其中接收极A与差分放大电路的输入端D_IN+相连接,并经 过电阻R3和电容C3后,作为差分放大器Ul的一个输入端+IN ;接收极B与差分放大电路 的另一输入端D_IN-相连接,并经过电阻R4和电容C4后,作为差分放大器Ul的另一个输 入端-IN ;接收的电磁波信号经过差分放大器Ul后,获得输出信号VOUT,该输出信号VOUT 再经过电阻R20输出
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