医学信号处理的原理和方法 曹银祥 Dept of Physiology Pathophysiology Shanghai medical College Fudan univer
医学信号处理的原理和方法 曹 银 祥 Dept. of Physiology & Pathophysiology Shanghai Medical College Fudan University
第四讲 原始信号的改善
第四讲 原始信号的改善
生物号的点 ★信号微弱,如体表诱发脑电、体表希氏束电位等。 ★信号噪声背景大,如诱发脑电伴有自发脑电、胎儿 心电伴有母亲心电等 ★信号的随机性和非平稳性。 ★干扰 高频磁场干扰 高频电磁场干扰 电场干扰 接地回路的干扰 来自电极的干扰 刺激伪迹
生物信号的特点 ★信号微弱，如体表诱发脑电、体表希氏束电位等。 ★信号噪声背景大，如诱发脑电伴有自发脑电、胎儿 心电伴有母亲心电等。 ★信号的随机性和非平稳性。 ★干扰 高频磁场干扰 高频电磁场干扰 电场干扰 接地回路的干扰 来自电极的干扰 刺激伪迹
改善信号质量的措施 挑选合适的记录电极和换能器 ■减小接触阻抗,增强接触稳定性 设计高质量放大器 ■抗干抄 信号滤波
改善信号质量的措施 ◼ 挑选合适的记录电极和换能器 ◼ 减小接触阻抗，增强接触稳定性 ◼ 设计高质量放大器 ◼ 抗干扰 ◼ 信号滤波
对放大器稳定性的要求 减小放大器温度漂移 具体措施有:包括放大器元器件挑选 元器件安裝工艺和元器件合理搭配、 参数互补等。 口提高放大器共模抑制比 减小电源的纹波系数
对放大器稳定性的要求 ◼ 减小放大器温度漂移 具体措施有：包括放大器元器件挑选、 元器件安装工艺和元器件合理搭配、 参数互补等。 ◼ 提高放大器共模抑制比 ◼ 减小电源的纹波系数
直流电源的纹波系数 △ 稳压电路 220V/50Hz 交流电 Vin 全波整流器 滤波电容 Vout 变压器 纹波系数r=Ws/Vo*100%
直流电源的纹波系数
抗干扰技术 1。磁场干扰 2。电场干扰 静电干扰 工频电场的干扰 3。高频电磁场干扰 4。接地回路产生的干扰 电极干扰
抗干扰技术 1。磁场干扰 2。电场干扰 静电干扰 工频电场的干扰 3。高频电磁场干扰 4。接地回路产生的干扰 5。电极干扰
磁场干扰 ■在我们周围存在着各种磁场。它们是由一些磁 体和通电的导线或线圈产生的,最常见的磁场 干扰源是各种电气设备和仪器中的变压器。 ■法拉第电磁感应定律:当交变的磁通经过回路 所包围的面积时,回路中产生的感生电动势的 幅值εm与回路的面积S、磁通的变化频率ω 磁感应强度B以及B和S面的夹角θ等因素有关。 当ω、θ、B等量都一定时。Em就与线圈面积S 成正比。即Em=KS
磁场干扰 ◼ 在我们周围存在着各种磁场。它们是由一些磁 体和通电的导线或线圈产生的，最常见的磁场 干扰源是各种电气设备和仪器中的变压器。 ◼ 法拉第电磁感应定律：当交变的磁通经过回路 所包围的面积时，回路中产生的感生电动势的 幅值εm与回路的面积S、磁通的变化频率ω、 磁感应强度B以及B和S面的夹角θ等因素有关。 当ω、θ、B等量都一定时。εm就与线圈面积S 成正比。即εm=KS
磁场干扰防止方法(1) 减小输入回路空间面积 A B Vi Vo Vo
磁场干扰防止方法(1) 减小输入回路空间面积
磁场干扰防止方法(2) 变压器屏蔽 图中P为由高导磁率材料制成的外壳
磁场干扰防止方法(2) 变压器屏蔽 图中P为由高导磁率材料制成的外壳