數(shù)字化EIT系統(tǒng)多頻激勵源及正交解調(diào)方法研究.pdf

1、電阻抗斷層成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）是繼形態(tài)、結(jié)構(gòu)成像之后的新一代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。具有功能成像、無損傷和醫(yī)學(xué)圖像監(jiān)護(hù)三大突出優(yōu)勢。
　　 人體的生理和病理狀況，通過組織電特性的表達(dá)，與發(fā)生在分子與細(xì)胞層次的生物學(xué)變化相聯(lián)系。依據(jù)人體組織的復(fù)阻抗性質(zhì)，有效地提取組織阻抗的虛部或相位信息，給出發(fā)生在細(xì)胞層次的早期或前瞻性結(jié)果，是EIT技術(shù)的重要任務(wù)。
　　 本論文在研究、分析

2、國內(nèi)外EIT發(fā)展動態(tài)，技術(shù)現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展的基礎(chǔ)上，以數(shù)字化多頻復(fù)阻抗EIT系統(tǒng)為應(yīng)用目標(biāo)，重點研究了多頻激勵源和數(shù)字化正交解調(diào)方法。完成了基于FPGA平臺的多頻恒流激勵源和數(shù)字化正交序列解調(diào)模塊的設(shè)計、構(gòu)建與實驗驗證。主要研究成果包括：
　　 1、依據(jù)多頻EIT測量的需要，研究了基于DDS和FPGA的正弦激勵信號發(fā)生方案；完成了電路設(shè)計；獲得了滿意的多頻正弦信號。
　　 2、基于改進(jìn)的Howland電路方案，設(shè)計了壓

3、控電流源模塊；構(gòu)建了高輸出阻抗恒流源。恒流源的輸出阻抗在1 MHz范圍內(nèi)不低于190 kΩ，1MHz至1.6 MHz間不低于75 kΩ。
　　 3、在分析、研究模擬、數(shù)字解調(diào)方法特點的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA的正交序列數(shù)字解調(diào)方案；研究了解調(diào)過程；測試了本研究解調(diào)模塊的性能，并給出了降低誤差的可行辦法。
　　 本論文工作的完成為數(shù)字化EIT系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，也為下一步針對某些應(yīng)用目標(biāo)的EIT應(yīng)用研究創(chuàng)造了條件。