[发明专利]一种胸腹表面呼吸运动信号准相位超分辨方法

权利要求书

1.一种胸腹表面呼吸运动信号准相位超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、在信号转换模块中，利用通带频率包含ω的滤波器和放大器，实现输入为周期的呼吸运动信号f(t)，输出为：

其中，t₀为呼吸运动信号f(t)开始采集的时间；ω为呼吸运动信号f(t)的角频率；T为呼吸运动信号f(t)的周期；

滤波器选择频率为ω的分量通过；

放大器将幅值调整为

步骤b、在相位差多输出模块中，利用由电阻、电容和运算放大器组成的两个微分电路，分别实现对信号转换模块的输出余弦信号进行一次微分和两次微分，进而实现相位差为公差π/2的等差数列三输出；

步骤c、在电阻链多相位生成模块中，为了方便分析，将相位差多输出模块的三输出分别设定为sinα、sin(α-π/2)和sin(α-π)；

其中，第一输出为sinα，第二输出为sin(α-π/2)，第三输出为sin(α-π)；所述电阻链多相位生成模块包括9个电阻；相位差多输出模块的第一输出和相位差多输出模块的第二输出之间分别通过电阻R2-3和电阻R2-7的串联结构连接，电阻R2-3和电阻R2-7的阻值比为8/11，通过电阻R2-5和电阻R2-9的串联结构连接，电阻R2-5和电阻R2-9的阻值比为28/9；相位差多输出模块的第二输出和相位差多输出模块的第三输出之间分别通过电阻R2-11和电阻R2-15的串联结构连接，电阻R2-11和电阻R2-15的阻值比为9/28，通过电阻R2-13和电阻R2-17的串联结构连接，电阻R2-13和电阻R2-17的阻值比为11/8；所述相位差多输出模块的第一输出经过电阻R2-1后作为第一相位输出，电阻R2-3和电阻R2-7之间的抽头作为第三相位输出，电阻R2-5和电阻R2-9之间的抽头作为第五相位输出，电阻R2-11和电阻R2-15之间的抽头作为第七相位输出，电阻R2-13和电阻R2-17之间的抽头作为第九相位输出；

由于电阻R2-3和电阻R2-7的阻值比为8/11，因此电阻R2-3和电阻R2-7之间的抽头电压为：

由于电阻R2-5和电阻R2-9的阻值比为28/9，因此电阻R2-5和电阻R2-9之间的抽头电压为：

由于电阻R2-11和电阻R2-15的阻值比为9/28，因此电阻R2-11和电阻R2-15之间的抽头电压为：

由于电阻R2-13和电阻R2-17的阻值比为11/8，因此电阻R2-13和电阻R2-17之间的抽头电压为：

能够看出，电阻链多相位生成模块的输出为相位公差为π/5的等差数列五输出；

步骤d、在多相位正弦方波转换模块中，电阻链多相位生成模块的每一路输出都经过过零比较器，将幅值调整为运算放大器的饱和电压值，相位保留；

其中，

电阻链多相位生成模块的第一相位输出经过过零比较器，得到第一方波输出；

电阻链多相位生成模块的第三相位输出经过过零比较器，得到第三方波输出；

电阻链多相位生成模块的第五相位输出经过过零比较器，得到第五方波输出；

电阻链多相位生成模块的第七相位输出经过过零比较器，得到第七方波输出；

电阻链多相位生成模块的第九相位输出经过过零比较器，得到第九方波输出；

步骤e、在多相位融合逻辑门模块中，利用多相位正弦方波转换模块的五个方波输出和多相位融合逻辑门模块的三个异或输出进行逻辑运算，实现准相位超分辨方波输出；准相位超分辨方波输出将一个周期的呼吸运动信号变成五个周期的方波信号，相位相差准相位超分辨方波输出信号的零周期；

所述多相位融合逻辑门模块包括4个异或门，异或门U3-1的输入为第三方波输出和第七方波输出，异或门U3-1的输出为第一异或输出；异或门U3-3的输入为第一方波输出和第一异或输出，异或门U3-3的输出为第三异或输出；异或门U3-6的输入为第三异或输出和第七异或输出，异或门U3-6的输出为第六异或输出；异或门U3-7的输入为第五方波输出和第九方波输出，异或门U3-7的输出为第七异或输出；其中，第六异或输出作为准相位超分辨方波输出。