[发明专利]基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测系统，其特征在于，包括：接收回路、发射回路和信号处理模块，所述接收回路包括场效应晶体管和接收线圈，所述发射回路包括发射线圈和谐振特性测量模块；

其中，所述场效应晶体管的栅极作为工作电极，与待检测部位接触，漏极和源极分别与所述接收线圈的两端连接，所述发射线圈与所述谐振特性测量模块连接，所述谐振特性测量模块与所述信号处理模块连接；

所述场效应晶体管用于将所述待检测部位的电生理信号波形输入转换为所述接收回路谐振特性的变化；

所述发射线圈用于以电磁耦合的方式，将所述接收回路谐振特性的变化无线耦合至所述谐振特性测量模块；

所述谐振特性测量模块用于测量所述谐振特性的变化，并生成多个时间节点对应的谐振特性曲线；

所述信号处理模块用于对所述多个时间节点对应的谐振特性曲线进行特征提取，并根据所提取的特征，重构所述待检测部位的电生理信号波形。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收回路还包括：

阻抗匹配模块，与所述接收线圈并联，用于将所述接收线圈调至谐振状态。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述待检测部位为角膜，所述接收回路还包括：透明柔性的接触镜式外壳；

所述接收线圈、所述场效应晶体管和所述阻抗匹配模块，均被所述透明柔性的接触镜式外壳包裹。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述透明柔性的接触镜式外壳的材料为硅水凝胶或聚甲基丙烯酸羟乙酯。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述接收线圈为采用金属材料绕制而成的圆形或多边形的螺线。

6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述谐振特性测量模块，具体用于：

发出扫频信号，以经由所述发射回路以电磁波的形式将所述扫频信号发散至所述接收回路；

获取耦合的所述接收回路多个时间节点的扫频特性；

针对每个时间节点，根据所述时间节点对应的扫频特性，绘制所述时间节点对应的谐振特性曲线。

7.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块，具体用于：

针对每个时间节点，提取所述时间节点对应的谐振特性曲线中谐振频率处的回波损耗值、相位信息以及3dB带宽；

根据所述多个时间节点对应的谐振特性曲线中谐振频率处的回波损耗值、相位信息、3dB带宽以及预先训练的重构模型，重构所述待检测部位输入所述接收回路的电生理信号波形。

8.一种基于电磁耦合原理的电生理信号无线检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的系统，所述方法包括：

基于场效应晶体管，将待检测部位的电生理信号波形输入转换为接收回路谐振特性的变化；

基于发射线圈，以电磁耦合的方式，将所述接收回路谐振特性的变化无线耦合至谐振特性测量模块；

基于谐振特性测量模块，测量所述谐振特性的变化，并生成多个时间节点对应的谐振特性曲线；

基于信号处理模块，对所述多个时间节点对应的谐振特性曲线进行特征提取，并根据所提取的特征，重构所述待检测部位的电生理信号波形。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，测量所述谐振特性的变化，并生成多个时间节点对应的谐振特性曲线，包括：

发出扫频信号，以经由所述发射回路以电磁波的形式将所述扫频信号发散至所述接收回路；

获取耦合的所述接收回路多个时间节点的扫频特性；针对每个时间节点，根据所述时间节点对应的扫频特性，绘制所述时间节点对应的谐振特性曲线，以基于所述谐振特性曲线重构所述待检测部位的电生理信号波形。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，对所述多个时间节点对应的谐振特性曲线进行特征提取，并根据所提取的特征，重构所述待检测部位的电生理信号波形，包括：

针对每个时间节点，提取所述时间节点对应的谐振特性曲线中谐振频率处的回波损耗值、相位信息以及3dB带宽；

根据所述多个时间节点对应的谐振特性曲线中谐振频率处的回波损耗值、相位信息、3dB带宽以及预先训练的重构模型，重构所述待检测部位输入所述接收回路的电生理信号波形。