[实用新型]生物医学信号的波形生成设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术中的波形生成设备，尤其是涉及一种由测试信号输出任意信号波形以及由测试步骤输出一系列用于生物医学各种信号的模拟输出的波形生成设备。

背景技术

生物医学信号是指信号幅值可随时间变化且含有生物医学相关信息内容的物理量。生物医学信号波形生成设备用于模拟生物体产生的自然信号以及生成应用所需要的生物医学波形，为生物医学相关的生产、研究、教学及检测工作中所必需，广泛用于各种计量、检测单位、生产企业、科研单位、教育机构等单位。

目前国内及国际市场上生产及使用的各种信号波形生成设备的工作原理是：波形数据预存于芯片内并由查表(Lookup Table)来产生模拟信号波形，再经模拟放大/衰减电路实现信号波形输出。但是，目前的生物医学信号波形生成设备存在如下缺陷：

1、由于预存的信号波形数据类型有限并且不能编辑，故该类设备只能够产生正弦波、方波、三角波以及常用医用信号波形。

2、这些信号波形的输出方式为N选1，即输出波形只能为预存波形数据的其中一种，而不能根据用户需要实现数个信号波形混合后输出。

3、对于复杂的信号波形如P-QRS-T复合波群，P波幅值与间期、QRS波幅值与间期、T波幅值与间期、P-R间期、Q-T间期、S-T段等诸多参数无法分别调整。

4、该信号波形生成设备也不能产生混合有噪声、直流偏移、交流干扰、突发脉冲等的复合信号波形，更无法由用户任意编辑混合信号的参数。

用户在使用信号波形生成设备的过程中往往需要改变信号混合的种类和参数，并且在多种设置中常常需要多次选择不同信号类型和参数，目前市场上各类信号波形生成设备均无法满足用户实时选择预设类型和参数的要求。此外，信号波形生成设备输出多种信号波形需要详细的文字和参数描述以及波形图示，然而目前各种信号波形生成设备均不具有这种功能。

上述需求在医疗器械研发、生产、检定和标定等应用中普遍存在，在临床刺激实现方法中具有很大价值，在生物医学的教学和科研中也有广泛应用。以《心电监护仪》行业标准YY1079-200X为例，信号波形生成设备需要提供几种信号(比如心电信号、直流信号、脉冲信号、正弦信号等)的混合、十几种异常心电波形、几十种不同信号波形混合参数的随机变化等。目前国际市场上没有一种信号波形生成设备能够满足这些要求，以FlukePS410为例，其波形参数为出厂预设并用代码表示，例如：代码01为1.0mV心电图，06为80BPM，等等；用户不能根据自己需要改变参数(如设为0.75mV心电、75BPM等)，不能分别改变P-QRS-T波群的参数；用户也无法根据面板显示的提示信息直接获取预设的参数，而是需要借助说明书查出相应参数的代码；同时，用户无法预览所需要的波形，这在用户评价复合信号输出时尤为重要。

发明内容

本实用新型提出一种生物医学信号的波形生成设备，通过提供用户选择和定义测试信号和测试方案来达到编辑输出波形，以解决目前波形生成设备仅具有有限类型的信号波形输出而无法满足实际复杂多变需求的技术问题。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种生物医学信号的波形生成设备，其包括运算模块、存储模块、显示模块、实现输出任意信号波形的波形生成控制模块，该波形生成控制模块包括：

测试信号生成模块，通过建立基本信号源库，提供用户从基本信号源库选择基本信号类型，并提供对基本信号进行参数和描述编辑，生成用于信号输出的信号表达并可预存至测试信号源库的测试信号，或提供用户从测试信号源库选择预存的测试信号；

测试方案生成模块，通过建立测试信号源库，提供用户从测试信号源库选择测试信号，并提供将选择的测试信号添加到特定的测试步骤及对该测试步骤进行描述编辑，由一个或多个逻辑组合的测试步骤生成用于多步骤信号输出并可预存至测试方案库的测试方案，或提供用户从测试方案库选择预存的测试方案；

信号波形输出模块，将测试信号或测试步骤经过数字运算得到波形幅值数据，将波形幅值数据经过数模转换输出波形，并同步输出波形显示或文字描述。

其中，所述测试信号生成模块包括：基本信号源库；提供对基本信号进行参数和描述的编辑的测试信号编辑器；根据用户选定的基本信号的类型、参数和描述形成用于信号输出的信号表达的测试信号形成单元。

其中，所述测试信号编辑器包括：基本信号类型选择界面；提供用户对选择的基本信号的参数值进行调整的参数选择界面；提供用户对选择的基本信号的描述进行编辑的信号描述编辑界面。