用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法
【专利摘要】本发明属于生物阻抗测量【技术领域】，具体公开了一种适于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法。该方法具体步骤包括：初始化系统条件变量和输入信号周期长度；判断系统是否启动；同时启动周期定时器和ADC转换器；对ADC转换器在T2n-1时间段内转换所得的数字信号进行周期延时；检测判断周期个数是否为偶数，并输出数字信号。因此，本发明通过周期延时的方式对两组周期信号采样的时间进行周期延时，使两组相同的周期信号采样的初始相位处于同一值，实现在数字解调过程中ADC对两组信号开始采样的间隔为输入模拟信号周期的整数倍，达到消除了ADC所采集的两组信号因相位不相同而存在的相位误差的问题，以提高采集数据运算准确的目的。
【专利说明】用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物阻抗测量【技术领域】，具体涉及一种适于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法。
【背景技术】
[0002]在生物阻抗测量中，通常采用添加激励电流测量被测组织电压的方式测量被测体的阻抗，在实际测量中往往要测量两组信号:被测组织的电压信号和电流信号。通过欧姆定律尺=^/1求得被测组织的阻抗，若采用数字解调，八IX:对这两组信号的采集时可能会出现采集间隔不均匀，导致所采集的两组信号存在相位误差。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种成本低、运算准确且在数字解调过程中八IX:对两组信号采集间隔均匀，用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法，解决了八IX:所采集的两组信号因相位不相同而存在的相位误差的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]一种用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法，该方法具体步骤包括:
[0006]步骤一、初始化系统条件变量和输入信号周期长度，该周期长度为I'，周期个数为II，其中该系统包括周期定时器和八IX:转换器；
[0007]步骤二、判断系统是否启动；若已启动，则当等待定时时间12。小于III时，周期定时器处于等待定时状态；当等待定时时间不小于预设周期值#时，转入下一步骤三；若未启动，则直接转入下一步骤三；
[0008]步骤三、同时启动周期定时器和八IX:转换器，其中八IX:转换器采集模拟信号的转换完成时间为1^1-1 ；
[0009]步骤四、对八IX:转换器在了吣时间段内转换所得的数字信号进行周期延时，延时后直接进入下一步骤五；
[0010]步骤五、检测判断周期个数是否为偶数，其中当检测周期个数II等于偶数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号？，关闭周期定时器且系统结束；当检测周期个数II为奇数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号0并对周期数II自动累加1后返回步骤二。
[0011]在本发明一实施例中，在所述步骤三中，当转换完成时间小于预设周期值丁时，八IX:转换器处于等待转换八IX:采集数据中；当转换完成时间大于等于预设周期值丁时，所采集数据在八IX:转换器中转换完成并进入下一步骤四。
[0012]在本发明一实施例中，所述信号？和信号0为两种不同性质信号，且其分别为电流信号或电压信号。
[0013]在本发明一实施例中，所述周期数!1为整数。
[0014]在本发明一实施例中，所述步骤四中所述周期延时时间可为1/41、1/21^111。
[0015]采用上述结构后，本发明相对于现有技术具有的有益效果为:本发明是通过周期延时的方式对两组周期信号采样的时间进行周期延时，使两组相同的周期信号采样的初始相位处于同一值，实现在数字解调过程中八IX:对两组信号采集间隔均匀，达到消除了八IX:所采集的两组信号因相位不相同而存在的相位误差的问题，以提高采集数据运算准确的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1是本发明所述数字解调系统相位误差消除方法的流程图。
[0018]图2是本发明所述方法中八IX:采样前的输入信号VI。的控制时序图。
[0019]图3是本发明所述方法中八IX:采样后的输出信号VIII的控制时序图。
【具体实施方式】
[0020]以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
[0021]如图1所示，本发明提供了一种用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法，该方法具体步骤包括:
[0022]步骤一、初始化系统条件变量和输入信号周期长度，该周期长度为I'，周期个数为II，且II为整数，其中该系统为数字解调相位误差消除系统，该系统包括周期定时器和八IX:转换器，其中所述周期定时器用于完成周期长度为I的连续定时，所述八IX:转换器用于对个周期I内的正余弦信号数据进行采样，也就是所述八IX:转换器将输入信号为模拟信号转换为数字信号。在本发明实施例中所述周期长度I与八IX:采样长度一致。
[0023]步骤二、判断系统是否启动；若已启动，则当等待定时时间12。小于III时，周期定时器处于等待定时状态；当等待定时时间不小于预设周期值III时，关闭周期定时器并转入下一步骤三；若未启动，则直接转入下一步骤三。
[0024]步骤三、同时启动周期定时器和八IX:转换器，其中八IX:转换器采集模拟信号的转换完成时间为；其中，当转换完成时间小于预设周期值I时，^00转换器处于等待转换八IX:采集数据中；当转换完成时间大于等于预设周期值I时，所采集数据在八IX:转换器中转换完成并进入下一步骤四。周期定时器启动之后处于连续定时的工作模式，当定时完成产生一次⑶了-00,161:6 = 1的信号；之后又开始新一轮的周期定时。
[0025]步骤四、对八IX:转换器在凡&时间段内转换所得的数字信号进行周期延时，延时后直接进入下一步骤五。为了保证在时间段内采集信号转换完成后有足够时间等待周期定时器的下一轮启动，所述周期延时时间可为1/41、1/21'或!II。
[0026]步骤五、检测判断周期个数是否为偶数，其中当检测周期个数II等于偶数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号？，关闭周期定时器且系统结束；当检测周期个数II为奇数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号0并对周期数II自动累加1后返回步骤二。
[0027]其中，所述信号？和信号0为两种不同性质信号，且其分别为电流信号或电压信号。也藉此，信号？和信号0是先后被八IX:转换器采集转换所得，由于八IX:转换器的成本比较贵，相比现有技术中采用多个八IX:转换器同时采集多组信号相比，有利于大大降低运行成本。
[0028]根据上述发明技术方案具体阐述实施例如下，并参见图2和图3。
[0029]本实施例以周期个数11初始值为1为例，先初始化系统条件变量以及其初始值为:第一次启动周期定时器的标识位为0、周期定时器定时完成标识位为0、八00转换完成标识位(八0(^(3011?) 161:6)为0、信号选择计数标识位(816,86160^)为0。其中I頂等于0表示周期定时器未启动，⑶1^0,16七6为0表示周期定时器定时未完成，八0(^(301111)16丨6为0表示八IX:采集转换未完成，816.86160^为0表示没有信号采集。
[0030]其中根据预设周期定时器的定时值判断系统是不是第一次启动，如果是第一次启动则同时启动周期定时器和八IX:转换器，此时系统采集转换完成时间为1\。如果系统不是第一次启动，则判断周期定时器的计时时间12是否完成，如果完成则12等于I或I的整数倍，并启动下一次八IX:转换器开始转换，此时八IX:采集转换完成时间为13，同时关闭定时器；如果未完成则等待周期定时器定时完成，此时不等于I或I的整数倍。藉此，本发明通过丁2等于I或I的整数倍来调整数据等待时间，以使在输入信号VI！！不变的情况下两次采集信号相位相同。
[0031]具体为，启动系统即为启动周期定时器之后，第一次启动周期定时器的标识位
将被设置为1 ；周期定时器计数完成之后，也即是周期定时器定时完成，周期定时器定时完成标识位⑶1^001111)161:6将被设置为1 ；当定时完成检测到为1，则将⑶I⑶即16七6 = 0。
[0032]^00转换器启动之后，则等待八IX:转换器转换完成，其中所述八IX:转换完成表示采集完成一个周期的信号数据。具体为，八IX:启动之后，八IX:转换完成标识位八1X^001111)1的6将被设置为0。等待八IX:采集转换完成，并采集完成，则八IX:转换完成标识位八0(^(301111)1的6将被设置为1。
[0033]如果转换完成则执行1/4周期延时模块，其中1/41的周期延时的目的就是时间内采集转换完成后，有足够的时间等待周期定时器的下一轮启动。当延时1/4周期之后判断信号选择周期个数II是否为偶数，当采集的信号为时刻段时，周期个数为奇数则自动累加1且跳转启动下一次转换；当采集的信号为13时刻段时，周期个数II为偶数则关闭周期定时器后系统结束。在本发明实施例中，信号选择计数累加，信号选择计数31(^8616(^ = 1表示采集转换完成，816.86160^ = 2表示采集转换完成。
[0034]如图2所示，本发明实施例中所述输入模拟信号为输入连续正弦信号乂化'，在IV时刻采集被测组织的电压模拟信号？'时刻采集被测组织的电流模拟信号V，由于切换不同模拟信号，会在1/与IV之间存在一个不确定的数据处理等待时间IV，使所采集的电压信号和电流信号存在不固定的相位误差，导致运算出现错误。
[0035]如图3所示，经过本发明所述技术方案后，系统得到经八IX:转换器转换和周期延迟后的电压数字信号？和电流数字信号0，其中在时刻采集被测组织的电压模拟信号？，而在丁3时刻采集被测组织的电流模拟信号0，根据上述发明技术方案以及本领域技术人员可知，IV等于或周期长度I，IV等于1周期长度I；但是I不等于IV，而是等于1\或13或周期长度I的整数倍。
[0036]综上所述本发明通过周期延时的方式对两组周期性模拟信号采样的时间进行周期延时，使两组相同的周期性模拟信号采样的初始相位处于同一值，实现在数字解调过程中八IX:对两组信号开始采样的间隔为输入模拟信号周期的整数倍以及实时采集延迟，达到消除了八IX:所采集的两组信号因相位不相同而存在的相位误差的问题，从而提高采集数据运算准确的目的。
[0037]上述内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种用于生物阻抗测量的数字解调系统相位误差消除方法，该方法具体步骤包括: 步骤一、初始化系统条件变量和输入信号周期长度，该周期长度为T，周期个数为n，其中该系统包括周期定时器和ADC转换器； 步骤二、判断系统是否启动；若已启动，则当等待定时时间T2n小于nT时，周期定时器处于等待定时状态；当等待定时时间T2n不小于预设周期值nT时，转入下一步骤三；若未启动，则直接转入下一步骤三； 步骤三、同时启动周期定时器和ADC转换器，其中ADC转换器采集模拟信号的转换完成时间为T2lri ； 步骤四、对ADC转换器在T2lri时间段内转换所得的数字信号进行周期延时，延时后直接进入下一步骤五； 步骤五、检测判断周期个数η是否为偶数，其中当检测周期个数η等于偶数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号P，关闭周期定时器且系统结束；当检测周期个数η为奇数时，输出经步骤四中周期延迟处理后的数字信号Q并对周期数η自动累加I后返回步骤二。
2.根据权利要求1所述的数字解调系统相位误差消除方法，其特征在于，在所述步骤三中，当转换完成时间T2lri小于预设周期值T时，ADC转换器处于等待转换ADC采集数据中；当转换完成时间T2lri大于等于预设周期值T时，所采集数据在ADC转换器中转换完成并进入下一步骤四。
3.根据权利要求1所述的数字解调系统相位误差消除方法，其特征在于，所述信号P和信号Q为两种不同性质信号，且其分别为电流信号或电压信号。
4.根据权利要求1所述的数字解调系统相位误差消除方法，其特征在于，所述周期数η为整数。
5.根据权利要求1所述的数字解调系统相位误差消除方法，其特征在于，所述步骤四中所述周期延时时间可为1/4Τ、1/2Τ或nT。
【文档编号】G01R27/14GK104360166SQ201410719931
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】费智胜, 徐现红, 高松, 戴涛, 向飞, 蒲洋, 卜力宁 申请人:思澜科技（成都）有限公司