[发明专利]一种减小生物电采集波形失真的方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种减小生物电采集波形失真的方法。

生物体都是带电的，测量生物体的电活动有利于对生物体的生命活动进行评估。生物电都是弱信号，典型的生物电采集设备，如心电图机、脑电图机、肌电图机等，均涉及对生物电的放大调理、模数转换(ADC)等。生物电采集设备在对人体生物电进行放大调理的同时，也往往会造成采集的人体生物电波形的畸变或者说失真，这种失真可能很大，以至导致对生物体状态的误诊。因此，有必要想办法减小生物电采集波形的失真。

背景技术

造成生物电采集波形失真的主要原因是：生物电放大调理中模拟高通滤波器的使用。模拟高通滤波器的截止频率越高、阶数越高，则采集的波形失真越大。目前，减小生物电采集波形失真的方法有两个：一、生物电信号的放大调理不使用高通滤波器，如TI公司1298集成芯片所采用的方案；二、生物电信号的放大调理中，虽使用模拟高通滤波器，但模拟高通滤波器的截止频率设计得比较低，如0.1Hz，模拟高通滤波器的阶数也设计得比较低，如1阶。

采用以上两方法的生物电采集设备存在的共同问题是：抗极化电压等慢变量干扰的能力差，电路容易饱和；放大调理电路的增益特别是前置级增益不能设置得太大，由此造成ADC的位数不能充分被利用、生物电采集设备底噪较大、共模抑制比较低。对脑电、胎心电等信号本身极其微弱的生物电信号的采集，显然此两方法不能说是一种好的解决方案。

参考文献：

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发明内容

发明目的。

提出一种减小生物电采集波形失真的方法，它不同于取消模拟高通滤波器的方法和减小模拟高通滤波器截止频率及阶数的方法，允许使用模拟高通滤波器，允许使用阶数较高及截止频率较高的模拟高通滤波器，在保证采集系统具有高的抗极化电压能力、高的共模抑制比和小的系统底噪的同时，又能减小生物电采集波形的失真。

技术方案。

一种减小生物电采集波形失真的方法，包括如下步骤：(1)获取生物电采集设备放大调理环节的系统函数和生物电采集设备采集的波形；(2)基于生物电采集设备采集的波形和生物电采集设备放大调理环节的系统函数，求解一个反卷积问题，即求得在生物体表测点处的真实生物电信号，它即是最大限度地减小了生物电采集设备所产生波形失真后的生物电信号。

以上提出的一种减小生物电采集波形失真的方法，它的第(1)步骤中生物电采集设备放大调理环节的系统函数，可直接从生物电采集设备放大调理环节的原始设计获得，也可以通过对生物电采集设备放大调理环节的测试即系统辨识获得，由原始设计获得的系统函数一般会是系统传递函数的形式H(s)，由测试获得的系统函数往往是离散化的单位样值响应形式h(n)或者离散化的频率响应形式H(k)。