生物医学信号是源于一个生物系统的一类信号,像心音、脑电、生物序列和基因以及神经活动等,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息,它们对这些系统状态的研究和诊断具有很大的价值。信号拾取、采集和处理的正确与否直接影响到生物医学研究的准确性,如何有效地从强噪声背景中提取有用的生物医学信号是信号处理技术的重要问题。 设计自适应滤波器对带有工频干扰的生物医学信号进行滤波,从而消除工频干扰,获得最佳的滤波效果是本研究要解决的问题。生物医学信号具有信号弱、噪声强、频率范围较低、随机性强等特点。由于心电(electrocardiogram,ECG)信号的确定性、稳定性、规则性都比其他生物信号高,便于准确评估和检测滤波效果,本研究采用ECG信号作为原始的模板信号。 本研究将新的电子芯片技术与现代信号处理技术相结合,从过去单一的软件算法研究,转向软件与硬件结合,从而提高自适应速度和精度,而且可以使系统的开发周期缩短、成本降低、容易升级和变更。 采用现场可编程逻辑器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为新的ECG快速提取算法的硬件载体,加快信号处理的速度。为了将ECG快速提取算法转换为常用的适合于FPGA芯片的定点数算法,研究中详细分析了定点数的量化效应对自适应噪声消除器的影响,以及对浮点数算法和定点数算法的复合自适应滤波器的各种参数的选择,如步长因子和字长选择。研究中以定点数算法中的步长因子和字长选择,作为FPGA设计的基础,利用串并结合的硬件结构实现自适应滤波器,并得到了预期的效果,准确提取改善后的ECG信号。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)软件的环境下模拟,选取带有50Hz工频干扰的不同信噪比的ECG原始信号,在浮点数情况下,原始信号通过采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮点数自适应滤波器后,根据信噪比的改善和收敛速度,确定不同的最佳μ值,并在定点数情况下,在最佳μ值的情况下,原始信号通过采用LMs算法的定点数自适应滤波器后,根据信噪比的改善效果和采用硬件的经济性,确定最佳的定点数。并了解LMS算法中步长因子、定点数字长值对信号信噪比、收敛速度和硬件经济性的影响。从而得出针对含有工频干扰的不同信噪比的原始ECG,应该采用什么样的μ值和什么样的定点数才能对原始ECG的改善和以后的硬件实现取得最佳的效果,并根据所得到的数据和结果,在FPGA上实现自适应滤波器,使自适应滤波器能对带有工频干扰的ECG原始信号有最佳的滤波效果。
上传时间: 2013-04-24
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小信号放大器的设计 1. 放大器是射频/微波系统的必不可少的部件。 2. 放大器有低噪声、小信号、高增益、中功率、大功率等。 3. 放大器按工作点分有A、AB、B、C、D…等类型。 4. 放大器指标有:频率范围、动态范围、增益、噪声系数、工作效率、1dB压缩点、三阶交调等
上传时间: 2013-07-23
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滤波器是一种二端口网络。它具有选择频率的特性,即可以让某些频率顺利通过,而对其它频率则加以阻拦,目前由于在雷达、微波、通讯等部门,多频率工作越来越普遍,对分隔频率的要求也相应提高;所以需用大量的滤波器。再则,微波固体器件的应用对滤波器的发展也有推动作用,像参数放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类器件都是多频率工作的,都需用相应的滤波器。更何况,随着集成电路的迅速发展,近几年来,电子电路的构成完全改变了,电子设备日趋小型化。原来为处理模拟信号所不可缺少的LC型滤波器,在低频部分,将逐渐为有源滤波器和陶瓷滤波器所替代。在高频部分也出现了许多新型的滤波器,例如:螺旋振子滤波器、微带滤波器、交指型滤波器等等。虽然它们的设计方法各有自己的特殊之点,但是这些设计方法仍是以低频“综合法滤波器设计”为基础,再从中演变而成,我们要讲的波导滤波器就是一例。
标签: 滤波器设计
上传时间: 2013-08-04
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LED旋转显示器时基于视觉暂留原理,开发的一种旋转式LED显示屏。其在具有一定转速地载体上安装16个LED发光器件,各LED发光管等间距排位一条直线,随着旋转速度的加快,在计算机软件精确的时序控制下,不断扫描出预设的文字,图案等。使用一个光耦(U型槽的红外对管)作为定位传感器,当旋转一周时,挡光板遮挡光源,光敏三极管的集电极输出高电平,当离开挡光板时,集电极再次输出低电平,从而给单片机一个下降沿的跳变型号,产生一个中断,从而更新显示。供电部分,因为整个装置是在不停的高速旋转当中,所以我们做了一个简单的电刷装置,把220V的交流电通过变压器变成12V的交流电,再由桥式整流电路,和滤波电路,变为平滑的直流电,最后通过7805芯片输出我们需要的5V直流电源,通过电刷把电源和指针板上的单片机连接为其供电。而旋转载体因为需要12V的电压源,所以采用分别供电的方式。
上传时间: 2013-07-27
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介绍了介质振荡器的理论和设计方法,选择并联反馈式结构,设计了一个工作频点为10 GHz的介质振荡器。为了提高振荡器的输出功率,同时改善相位噪声,本文对传统电路结构进行改进,采用了二级放大的方式,提高了有源网络的增益,降低了介质谐振器与微带线的耦合度,达到了预期目标。结果表明,本文的理论分析是正确的,设计方案是可行的。
上传时间: 2013-10-31
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EVAL-PRAOPAMP-2R/2RU/2RM评估板支持采用SOIC、TSSOP和MSOP封装的双运算放大器。它能以不同的应用电路和配置为用户提供多种选择和广泛的灵活性。该评估板不是为了用于高频器件或高速放大器。但是,它为用户提供了不同电路类型的多种组合,包括有源滤波器、仪表放大器、复合放大器,以及外部频率补偿电路。本应用笔记会给出几个应用电路的例子。
上传时间: 2014-12-23
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特点: 精确度0.1%满刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT类比输出功能 输入与输出绝缘耐压2仟伏特/1分钟(input/output/power) 宽范围交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上传时间: 2014-12-23
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心电(Electrocardiograph)作为人体重要的生理及病理指标之一,具有重要的医学研究价值。针对其信号微弱、频率低、阻抗高、随机性强及易受干扰的特点,首先提出了信号调理电路设计的要求;然后针对性地选择元器件并设计硬件电路,其中包括:一级放大电路、调零电路、50 Hz限波电路、带通滤波电路及二级放大电路;最后对所设计的硬件电路进行实际测试。结果表明该调理电路具有输出波形稳定、噪声小和共模抑制比高的特点,提高了心电信号采集的精度。
上传时间: 2014-01-19
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整流滤波电路是直流稳压电源设备中常用电路,其中滤波电容的设计选取,直接影响到纹波电压的大小,关系到输出直流电压的质量。本文通过在设定条件下,依据整流滤波电路原理,阐述了纹波电压产生的过程,给出了一种滤波电容设计与选取计算方法,建立了电容选取的计算模型,描绘出了纹波电压、负载电阻与滤波电容之间关系曲线,并通过实验验证其科学性,有利于滤波电容的设计与选用。
上传时间: 2013-11-11
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一、电压放大电路故障检修技巧 二、功率放大电路故障检修技巧 三、显像管座板故障检修技巧 按元器件分类有:分立元件放大电路,集成运算放大电路。 按功能分类有:电压放大电路,功率放大电路,低频放大电路,高频放大电路等。
上传时间: 2014-11-23
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