[发明专利]用于生物电阻抗测量的数字相位解调方法及其系统

说明书

本发明属于数字信号传输领域，具体公开了一种用于生物电阻抗测量的数字相位解调方法及其系统。该方法包括接收输入信号频率fsubgt;D/subgt;后解调控制输出抽取因子M、DDS频率控制字FTW及DDS工作时钟fsubgt;DDS/subgt;；根据抽取因子M将ADC采样取得的输入信号S(n)经信号抽取M倍得到信号Y(n)，同时根据DDS频率控制字FTW控制相位累加以及DDS工作时钟fsubgt;DDS/subgt;控制波形存储产生本振信号；信号Y(n)分别与所述DDS本振信号相乘；对相乘所得信号进行滤波，以输出正交解调信号实部I和虚部Q。因此，本发明通过固定ADC采样率、避免了对波形存储器容量依赖，实现了在较小波形存储器容量和较高的采样频率下解调系统输出更高频率分辨率。

技术领域

本发明属于数字信号传输技术领域，尤其是涉及一种用于生物电阻抗测量的数字相位解调方法及其系统。

背景技术

生物电阻抗测量(Electrical Bioimpedance Measurement)，或简称阻抗技术，是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理，病理状况相关的生物医学信息的检测技术。它通常是借助置于体表的电极系统向检测对象送入一微小的交流测量电流或电压，检测相应的电阻抗及其变化，然后根据不同的应用目的，获取相关的生理和病理信息。也即是，在生物电阻抗测量中，主要利用生物组织具有的阻抗频谱特性，该阻抗频谱特性是指生物组织电阻抗中，阻抗和容性成分的值随着加载电信号的频率不同会发生较显著的变化。电阻抗的各部分在一个宽频带的驱动电流范围内表现出的一些特性，可以被用来区分不同的组织，并可被用于分析判断组织的生理病理状态。因此，在生物电阻抗测量中，对所测频谱分辨率的要求越来越高。

而现在技术依靠增加波形存储器的容量来提高频率分辨率，若增加波形存储器的容量则硬件成本大大增加，也就是，若提高频率分辨率一倍，则波形存储器的容量也要增加一倍，在本振波形发生器的存储深度不变在情况下，要取得较高的频谱分辩率通常要降低ADC的采样时间，降低ADC的采样时间要求ADC转换器的输出频率可以控制。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种采用固定ADC采样率、避免了对波形存储器容量依赖而提高频谱分辨率的用于生物电阻抗测量的数字相位解调方法及其系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于生物电阻抗测量的数字相位解调方法，该方法包括：

P1：接收输入信号频率f_D后解调控制输出抽取因子M、DDS频率控制字FTW以及DDS工作时钟f_DDS；

P2：根据抽取因子M将ADC采样取得的输入信号S(n)经信号抽取M倍得到信号Y(n)，同时DDS根据频率控制字FTW控制相位累加以及DDS工作时钟f_DDS控制波形存储来产生本振信号，其中S(n)的采样长度为N，DDS采样长度为N₁，n为序列号且

P3：信号Y(n)分别与所述DDS本振信号相乘，所述DDS本振信号包括余弦信号和正弦信号

P4：对相乘所得信号进行滤波，以输出正交解调的信号实部I和虚部Q；

其中，所述步骤P1具体包括如下：

先将输入信号频率f_D通过移位寄存划分为高H位和低L位；

当取输入信号频率f_D的高H位且其值为k时，将除以k值后得到分频因子D和抽取因子M，再在分频因子D的作用下分频得出DDS工作时钟f_DDS；

当取输入信号频率f_D的低L位且值为时，经过移位寄存处理后直接输出DDS频率控制字FTW。