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《基于多波長LED的動態(tài)光譜測量系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中文摘要血液成分含量是評價人體健康狀況的重要信息。為此，研究人員對近紅外光譜血液成分無創(chuàng)檢測方法投入了大量的精力。但測量條件和個體差異的存在，使得該方法至今未能實現(xiàn)臨床應用。而新近提出的動態(tài)光譜法有望解決這一問題。本文首先簡要介紹了近紅外光譜血液成分無創(chuàng)檢測技術的研究成果以及可以消除個體差異和測量條件影響的動態(tài)光譜法及動態(tài)光譜數(shù)據(jù)的頻域處理方法，并在此基礎上搭建了一套成本低、體積小、測量方便的動態(tài)光譜測量系統(tǒng)。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：1．設計并搭建了一套八波長LED的動態(tài)光譜測量系統(tǒng)。系統(tǒng)采用可見光及紅外區(qū)域內(nèi)的8種波長的LED作為光源，具有成本低，體積小，可控性好
2、等優(yōu)點。同時設計了光源驅動電路，將不同波長下的光電脈搏波信號調(diào)制到不同頻段便于之后數(shù)據(jù)分析時的信號檢出。采用光電倍增管做光電傳感器，并設計了相應的光電轉換及放大電路，盡可能保證動態(tài)光譜法所要求的高測量精度。數(shù)據(jù)采集方面采用數(shù)據(jù)采集卡，使用方便，盡可能保證動態(tài)光譜法要求的高采樣率。在數(shù)據(jù)處理方面，采用數(shù)字鎖相放大技術來檢出各波長下的光電脈搏波信號，并研究及應用了一種基于數(shù)字鎖相和過采樣技術的快速算法，實驗證明，該算法可以加快系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析速度，并降低系統(tǒng)對存儲空間的要求。2．對該系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)進行了可靠性驗證實驗，得出結論：該系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)在一定程度上可以反應人體血液成分
3、的濃度信息。之后利用該系統(tǒng)測得的動態(tài)光譜數(shù)據(jù)，以血糖濃度為例，采用偏最／J、-"乘法建立模型，結果表明使用該動態(tài)光譜測量系統(tǒng)進行血糖濃度定量分析基本可行。最后介紹了引入諧波分量的光譜計算方法，并對該法的建模效果進行了分析。關鍵詞：血液成分無創(chuàng)檢測動態(tài)光譜LabVIEWCIN節(jié)點偏最小二乘法ABSTRACTThecontentofhumanbloodcomponentisasignificantstandardfortheevaluationofthehealthexamination．Therefore，thenon-invasivedetectingmethodofn
4、earinfraredspectroscopyhasbeendeeplystudiedbyworldwideresearchers．However,duetothelimitationofmeasurementconditionsandindividualdiscrepancy,thismethodhasnotbeenappliedtoclinicaljudgment．Fortunately,theDynamicSpectrummethodhasthepossibilitytosolvetheproblem．TheresearchfindingsoftheNIRnoni
5、nvasivebloodcomponentmeasurementwasreviewedatthebeginningofthispaper．AndalsotheDynamicSpectrummethodandtheirprocessingmethodinfrequencydomainhavebeenillustrated．Onthebasisofabovetheories，aDynamicSpectrumdetectingsystemwithlow—costandsmallsizewasbuilt．Andthemainworkandtheinnovationsofthis
6、paperareasfollows：1．ADynamicSpectrumdetectingsystemwithLEDseriesof8wavelengthswasdesignedandbuilt．The8-wavelengthedLEDserieswereusedasthelightsourceofthesystem，becauseoftheadvantagesoflowcost，smallsizeandwellcontrolability．Thedrivencircuitofthelightsourcewasdesignedwhichcanmovethephotoel
7、ectricpulsesignalswithdifferentwavelengthstotheirseparatefrequencybandsSOthatthesignalscanbeeasilyseparated．ThePMTwasusedasthephotoelectricsensorinordertomeetthehighprecisionrequirementofthesystem，alongwiththecorrespondingconvertingandamplifyingcircuit．Onthesamplingpartof
