一种胎心信号解调装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及胎心信号采集、处理领域，特别涉及一种胎心信号解调装置。
【背景技术】
[0002] 胎心信号的主要获取方式为超声多普勒频偏，现有技术一种胎心信号处理装置框 图如附图1所示。采用换能器将频率为Wtl的超声波发射到孕妇肚子，超声波碰到跳动的胎 儿心脏（主要是心脏正对着声源的一面）后发生多普勒频移现象，并反射回换能器转换为 超声回波信号，超声回波信号经过预放大模块后在混频模块处和本振信号进行解调，混频 后经过滤波模块输出的是载频为多普勒频偏△ ω，幅度为反映胎心跳动节奏的胎心音频信 号，该信号经过限幅、放大模块后得到幅度适中的胎心音频信号，最后经过包络检波模块和 滤波放大模块的处理后可以获取胎心包络信号，最后由模数转换器采集该胎心包络信号， 在控制器内部进行数字信号处理来计算胎心率。这种方法得到的胎心包络信号来计算胎心 率存在一定的缺陷，无法识别胎心的收缩和舒张动作，可能存在将胎心收缩和舒张动作误 认为是两次心跳，所以计算出来的胎心率可能存在加倍的现象。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型实施例提供了一种胎心信号解调装置，旨在解决现有的胎心信号解调 无法输出易于识别的信号的问题。
[0004] 本实用新型实施例提供了一种胎心信号解调装置，包括预放大模块、本振信号模 块、第一混频模块、第一滤波模块、第一限幅放大模块、相移模块、第二混频模块、第二滤波 模块、第二限幅放大模块；所述预放大模块对采集到的超声回波信号进行放大以生成超声 回波放大信号，所述本振信号模块生成第一本振信号，所述第一混频模块根据所述超声回 波放大信号和所述第一本振信号生成第一胎心音频信号，所述第一滤波模块对所述第一胎 心音频信号进行高频滤除处理以生成第二胎心音频信号，所述第一限幅放大模块对所述第 二胎心音频信号进行限幅放大以生成第三胎心音频信号，所述相移模块根据所述第一本振 信号生成第二本振信号，所述第二混频模块根据所述超声回波放大信号和所述第二本振信 号生成第四胎心音频信号，所述第二滤波模块对所述第四胎心音频信号进行高频滤除处理 以生成第五胎心音频信号，所述第二限幅放大模块对所述第五胎心音频信号进行限幅放大 以生成第六胎心音频信号；所述胎心信号解调装置还包括鉴相模块；
[0005] 所述鉴相模块的第一输入端和第二输入端分别与所述第一限幅放大模块和所述 第二限幅放大模块连接；
[0006] 所述鉴相模块获取所述第三胎心音频信号和所述第六胎心音频信号的相位差，并 根据所述相位差生成相应的胎心电压信号，且通过输出端输出所述胎心电压信号。
[0007] 本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
[0008] 从上述本实用新型实施例可知，由于预放大模块对采集到的超声回波信号进行放 大以生成超声回波放大信号，本振信号模块生成第一本振信号，第一混频模块根据超声回 波放大信号和第一本振信号生成第一胎心音频信号，第一滤波模块对第一胎心音频信号进 行高频滤除处理以生成第二胎心音频信号，第一限幅放大模块对第二胎心音频信号进行限 幅放大以生成第三胎心音频信号，相移模块根据第一本振信号生成第二本振信号，第二混 频模块根据超声回波放大信号和第二本振信号生成第四胎心音频信号，第二滤波模块对第 四胎心音频信号进行高频滤除处理以生成第五胎心音频信号，第二限幅放大模块对第五胎 心音频信号进行限幅放大以生成第六胎心音频信号，鉴相模块获取第三胎心音频信号和第 六胎心音频信号的相位差，并根据相位差生成相应的胎心电压信号，且通过输出端输出胎 心电压信号，因此，为胎心信号解调输出了易于识别的信号。
【附图说明】
[0009] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
[0010] 图1为现有技术一种胎心信号解调装置的结构示意图；
[0011] 图2为本实用新型一种胎心信号解调装置的结构示意图；
[0012] 图3为本实用新型一种胎心信号解调装置鉴相模块的结构示意图；
[0013] 图4为本实用新型一种胎心信号解调装置鉴相模块的一种电路原理图；
[0014] 图5为本实用新型一种胎心信号解调装置鉴相模块的另一种电路原理图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0016] 本实用新型一种胎心信号解调装置的结构示意图，参见图2,包括预放大模块 210、本振信号模块220、第一混频模块230、第一滤波模块240、第一限幅放大模块250、相 移模块260、第二混频模块270、第二滤波模块280、第二限幅放大模块290,预放大模块210 对采集到的超声回波信号进行放大以生成超声回波放大信号，本振信号模块220生成第一 本振信号，第一混频模块230根据超声回波放大信号和第一本振信号生成第一胎心音频信 号，第一滤波模块240对第一胎心音频信号进行高频滤除处理以生成第二胎心音频信号， 第一限幅放大模块250对第二胎心音频信号进行限幅放大以生成第三胎心音频信号，相移 模块260根据第一本振信号生成第二本振信号，第二混频模块270根据超声回波放大信号 和第二本振信号生成第四胎心音频信号，第二滤波模块280对第四胎心音频信号进行高频 滤除处理以生成第五胎心音频信号，第二限幅放大模块290对第五胎心音频信号进行限幅 放大以生成第六胎心音频信号；胎心信号解调装置还包括鉴相模块2100 ;鉴相模块2100的 第一输入端和第二输入端分别与第一限幅放大模块350和第二限幅放大模块290连接；鉴 相模块2100获取第三胎心音频信号和第六胎心音频信号的相位差，并根据相位差生成相 应的胎心电压信号，且通过输出端输出胎心电压信号。上述胎心电压信号可输出至模数转 换器。胎心每收缩舒张一次，则胎心电压信号输出一个脉冲，模数转换器采集该胎心电压信 号，当电压值超过预设阈值时，判断为一次有效心跳，则可以较准确的计算出胎心率。
[0017] 第二本振信号和第一本振信号的相位差为任意值。
[0018] 鉴相模块的第一输入端和第二输入端分别与第一限幅放大模块和第二限幅放大 模块连接包括：鉴相模块的第一输入端与第一限幅放大模块连接，鉴相模块的第二输入端 与第二限幅放大模块连接；或鉴相模块的第一输入端与第二限幅放大模块连接，鉴相模块 的第二输入端与第一限幅放大模块连接。
[0019] 具体实施中，预放大模块210的输入可以为超声回波信号，输出为放大后的超声 回波信号（即超声回波放大信号），该电路的作用是将采集到的超声回波信号进行放大，超 声回波信号的幅度非常小，是微伏特级别的，预放大模块一般都是分立器件搭的放大电路， 当然也可以是集成运放构成的放大电路。
[0020] 经放大后的超声回波信号（即超声回波放大信号）同时输入到第一混频模块230 和第二混频模块270,第一混频模块230和第二混频模块270的输出为解调后的音频信号， 该电路的作用是将超声回波信号和第一本振信号或者预定角度的相移的第二本振信号相 乘，将信号的频谱从高频搬移到音频上，方便后续信号处理。其中，第一混频模块230和第 二混频模块270可以是模拟开关，也可以是模拟乘法器等，如果是模拟开关则本振信号是 脉冲信号；如果是模拟乘法器，则本振信号可以为正弦波或者余弦波。
[0021] 经放大后的超声回波信号（即超声回波放大信号）分两路输入第一混频模块230 和第二混频模块270,第一本振信号经相移模块260后，输入到第二混频模块270,在第二混 频模块270中作乘法运算，输出调解后的音频信号。在第一混频模块230中，经放大后的超 声回波信号（即超声回波放大信号）直接和第一本振信号作乘法运算。此处，本振信号模块 220的输入为控制器的控制信号，输出的是解调用的第一本振信号，该电路的作用是为第一 混频模块230提供第一本振信号。相移模块260的输入是本振信号模块220的输出信号，相 移模块220输出为第一本振信号经该相移变换后的信号，其相位可以为超前预定角度，也 可以为滞后预定角度，相移模块260既可以通过普通的相移网络实现，也可以使用控制器 通过控制输出延迟时间来实现，这里的延迟时间是相对于第一本振信号的延迟，延迟时间 不同则相移角度不同。此处，第一混频模块230和第二混频模块270的位置可以互换，只要 满足其中一个中的计算是经放大的超声回波信号与经过预定相位变化的信号相相乘即可。 第一混频模块230和第二混频模块270的输出为第一胎心音频信号和第四胎心音频信号， 分别输入到第一滤波模块240和第二滤波模块280,第一滤波模块240和第二滤波模块280 的作用是滤除第一混频模块230和第二混频模块270输出的解调信号中的高频成份，保留 胎心音频信号，第一滤波模块240和第二滤波模块280可以是低通滤波，也可以是带通滤波 电路，一般为了达到较好的边带陡峭程度，都使用有源滤波电路。第一限幅放大模块250和 第二限幅放大模块290的输入是第二胎心音频信号和第五胎心音频信号，输出的分别是幅 度被限制放大的第三胎心音频