[发明专利]一种实现高速宽动态范围脉冲信号恢复的流式细胞仪

摘要

本发明提供了一种实现高速宽动态范围脉冲信号恢复的流式细胞仪，所述装置包括传感器、电脉冲信号调理单元、基线恢复单元、模/数转换模块、脉冲恢复单元和参数提取模块，其中，所述传感器接收微球经激光照射后形成的前向散射光、侧向散射光和多色荧光信号，并完成光电转换，将光脉冲信号转换为电脉冲信号；所述电脉冲信号调理单元对传感器输出的电脉冲信号进行放大、滤波等处理，并将调理后的电脉冲信号传输到后续的基线恢复单元；所述基线恢复单元根据电脉冲信号的信号特征，去除电脉冲信号中的直流分量，将电脉冲信号的基线恢复至零线左右，并将基线恢复后的电脉冲信号传输到模/数转换模块。

主权项

1.一种实现高速宽动态范围脉冲信号恢复的流式细胞仪，所述流式细胞仪包括传感器、电脉冲信号调理单元、基线恢复单元、模/数转换模块、脉冲恢复单元和参数提取模块，其中，所述传感器接收微球经激光照射后形成的前向散射光、侧向散射光和多色荧光信号，并完成光电转换，将光脉冲信号转换为电脉冲信号；所述电脉冲信号调理单元对传感器输出的电脉冲信号进行放大、滤波处理，并将调理后的电脉冲信号传输到后续的基线恢复单元；所述基线恢复单元根据电脉冲信号的信号特征，去除电脉冲信号中的直流分量，将电脉冲信号的基线恢复至零线，并将基线恢复后的电脉冲信号传输到模/数转换模块；所述模/数转换模块将电脉冲模拟信号转换为数字芯片可以处理的数字脉冲信号，并且模/数转换模块的分辨率会直接影响后续脉冲恢复和参数提取的精度；所述脉冲恢复单元根据模/数转换模块的触发信号的特征确定脉冲恢复的范围，并对该触发信号范围内缺失的数字脉冲信号进行恢复，恢复后的数字脉冲信号传输到参数提取模块；所述脉冲恢复单元的脉冲恢复方法，包括下列步骤：(a)根据信号特点设置采集阈值；(b)采集不低于设定阈值的电脉冲信号；(c)对于采集进来的数字脉冲信号，找到该信号的峰值；(d)以脉冲峰值点为轴，以有限个等高直角梯形为微元，对一个数字脉冲信号半边信号进行恢复；处理中，以脉冲峰值点为轴，将数字脉冲信号分为左右两半，对脉冲左右两半分别进行恢复；(e)通过计算脉冲峰值与阈值的比例关系，确定直角梯形的数量N，计算梯形的斜边斜率；设定初始值K＝1，M＝1，K用来进行左右半边脉冲恢复的标记，K设定为3；M用来计数当前叠加上的等高直角梯形个数；利用现场可编程逻辑门阵列对数字脉冲信号进行恢复，利用叠加上的梯形斜边数据，不断更新半边脉冲矩阵，通过差分算法得到新的梯形的斜边斜率；利用峰值和峰值轴线的半边信号，计算出半边的斜率，根据此斜率算出第一个直角梯形的斜边的斜率，放置直角梯形，再将该直角梯形的斜边加入到半边脉冲信号中，进行更新，依次类推，计算出接下来的直角梯形斜边斜率；判断M是否小于N，若是，进入步骤f；若不是，进入步骤g；(f)则将新的梯形边界数据加入到差分数据，更新数据组，计数M加1，返回步骤e；(g)计数K加1；判断K是否小于设定值，若是，则返回跳转到步骤d，以检测到的峰值点为轴，对另一半边信号进行恢复；若不是，则进行后续处理；参数提取模块对数字脉冲信号进行计算，并对表征微球特性的参数进行提取。