電阻抗斷層成像系統(tǒng)多頻激勵驅動電路研究與設計.pdf

1、電阻抗斷層成像(Electrical Impedance Tomography，簡稱EIT)技術通過在被測物體表面放置一定數(shù)量的電極，注入安全電流，測量電壓信號。EIT常用于生物醫(yī)學，能獲取生理和病理的相關信息，得到功能性圖像。該技術安全、便捷、成本低，是一種近些年快速發(fā)展的成像技術。
　　首先，論文介紹了EIT研究的背景、意義和國內外研究現(xiàn)狀，闡述了EIT的生物醫(yī)學基礎、電阻抗模型和成像基本原理及過程，研究了數(shù)據測量系統(tǒng)的各組成

2、部分及圖像重構的兩種成像方法，論證了基于Walsh函數(shù)的EIT系統(tǒng)多頻激勵驅動電路。其次，論文研究了由Rademacher函數(shù)定義的Walsh函數(shù)的三種序列及各序列之間的相互關系，確立了同時多頻信號的生成方法。采用bitset函數(shù)和bitget函數(shù)，在Matlab中實現(xiàn)了H序轉化為W序和P序，獲得了任意主諧波數(shù)同時多頻激勵信號的離散狀態(tài)值。再次，論文設計了基于FPGA的多頻激勵信號源和驅動電路，實現(xiàn)了通過紅外通信設置任意激勵頻率，采用V

3、erilogHDL語言編寫了紅外信號解調模塊、LCD顯示模塊、時鐘發(fā)生模塊、信號產生模塊和驅動電路模塊的代碼，研究了驅動電路測量頻率和激勵信號的關系，對各模塊進行了仿真驗證，解決了以往研究中只能設置一個或幾個固定的激勵頻率的問題。此外，論文對比分析了計數(shù)器分頻和DDS分頻，通過仿真分析指出了DDS分頻的缺陷。最后，論文進行了多頻激勵驅動電路的硬件設計，包含F(xiàn)PGA核心電路、激勵信號源電路、驅動電路和附屬電路，完成了電路板的設計和制作。測