[发明专利]一种波长解调系统和心音检测装置及应用

权利要求书

1.一种波长解调系统，其特征在于：由ASE宽带光源、光隔离器、F-P可调谐滤波器、光环行器、光探测器和用于实现波长解调和心音信号处理的信号处理单元组成，其中ASE宽带光源依次与光隔离器、F-P可调谐滤波器和光环行器第一输入端口线路连接，所述光环行器第三端口依次与光探测器和信号处理单元输入端口线路连接，所述信号处理单元输出端口与F-P可调谐滤波器控制端口线路连接。

2.根据权利要求1所述的波长解调系统，其特征在于：所述信号处理单元由I/V变换电路、低通滤波器电路、DSP芯片、数/模转换电路、电压放大电路组成，其中I/V变换电路依次与低通滤波器和DSP芯片的模/数转换模块输入端口线路连接，所述DSP芯片依次与数/模转换电路和电压放大电路线路连接。

3.根据权利要求2所述的波长解调系统，其特征在于：所述DSP芯片型号为TMS 320F28335，DAC芯片型号为AD5725。

4.根据权利要求1-3之一所述的波长解调系统，其特征在于：所述信号处理单元是通过下述方法实现波长解调的：信号处理单元输出扫描电压控制F-P滤波器透射波长移动到工作点位置，并加入扰动信号使F-P滤波器透射波长在工作点处稳定，此时光探测器输出信号经低通滤波后得到解调信号，实现对光纤光栅的动态波长解调。

5.根据权利要求1-3之一所述的波长解调系统，其特征在于：所述信号处理单元是通过下述方法实现波长解调工作点自动校准的：信号处理单元首先对F-P滤波器调谐范围进行一次全扫描，同步对光探测器输出信号进行采集，根据采集数据计算出波长解调工作点的阈值电压，然后信号处理单元再次输出扫描电压，控制F-P滤波器透射波长从高到低移动，同时采集光探测器输出信号，当光探测器输出信号大于工作点阈值电压时，停止扫描，此时F-P透射波长到达工作点位置，从而实现工作点位置自动校准。

6.一种应用权利要求1-5之一所述波长解调系统的心音检测装置，其特征在于：还包括光纤光栅心音传感器，所述光纤光栅心音传感器采用膜盒式结构，光纤布拉格光栅粘贴在圆形振动膜片中心，粘帖位置为沿圆形振动膜片直径中心对称，粘合剂使用环氧树脂，所述光纤光栅心音传感器与波长解调系统的光环行器第二端口线路连接。

7.根据权利要求6所述的心音检测装置，其特征在于：所述信号处理单元是通过下述方法实现心音信号处理的：信号处理单元采用小波消噪的方法从光纤光栅心音传感器输出信号中提取信噪比较好的心音信号，去除人体呼吸运动、温度变化对传感器输出信号的影响。

8.根据权利要求7所述的心音检测装置，其特征在于：所述信号处理单元实现心音信号处理的具体步骤为：在采样率为1KHz的情况下，首先选用db4小波基函数对光纤光栅心音传感器输出信号进行5层分解，然后对各层分解信号进行硬阈值处理，仅保留d5和d4层信号，其余各层分解信号被舍弃，最后利用d5和d4层信号进行小波重构，从而得到信噪比较好的心音信号。

9.权利要求6-8之一所述的心音检测装置在智能服装中的应用。