[发明专利]一种用于频域近红外成像系统的信号收发模块

说明书

本公开提供了一种用于频域近红外成像系统的信号收发模块，包括控制单元、第一信号源单元、第二信号源单元、模数转换单元，控制单元被设置为控制第一信号源单元向光发射装置输出第一射频信号，并向光发射装置输出对应于每个红外光源的控制信号，以使光发射装置通过至少一个红外光源依次发出设定波长的红外光；控制单元还被设置为控制第二信号源单元向光接收装置输出第二射频信号，以供光接收装置对光电探测器接收的反射光和第二射频信号进行外差检测，得到差频电压信号；模数转换单元被设置为对差频电压信号进行模数转换处理，得到待测对象的近红外检测数据，并将近红外检测数据传输至主控装置，以用于检测待测对象的神经活动。

技术领域

本公开涉及红外成像技术领域，更具体地，涉及一种用于频域近红外成像系统的信号收发模块。

背景技术

在现有技术中，近红外成像装置中的光发射模块和光接收模块，是分别由单独的控制器进行控制，这种源-末端分离控制的方案适用于远距离传输的系统。

但对于近距离传输系统，尤其是基于近红外光谱(fNIRS)的成像系统来说，这种源-末端分离控制的方案并不适用。

而且，在现有技术中的信号收发模块的功能较为单一，主要是为了实现信号产生这一种功能。这种具有单一信号产生功能的信号源还具有不利于系统的集成的缺点。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于频域近红外成像系统的信号收发模块的新技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于频域近红外成像系统的信号收发模块，所述频域近红外成像系统包括频域近红外检测装置和主控装置，所述频域近红外检测装置包括光发射模块、光接收模块、所述信号收发模块；所述光发射模块包括至少一个红外光源，所述光接收模块包括用于接收反射光的光电探测器；其中，所述反射光为被待测对象所反射至所述光电探测器的红外光；

所述信号收发模块包括控制单元、第一信号源单元、第二信号源单元、模数转换单元，

所述控制单元被设置为控制所述第一信号源单元向所述光发射模块输出第一射频信号，并向所述光发射模块输出对应于每个所述红外光源的控制信号，以使所述光发射模块根据所述第一射频信号和所述控制信号，通过所述至少一个红外光源依次发出设定波长的红外光；

所述控制单元还被设置为控制所述第二信号源单元向所述光接收模块输出第二射频信号，以供所述光接收模块对所述光电探测器接收的所述反射光和所述第二射频信号进行外差检测，得到差频电压信号；其中，所述第一射频信号和所述第二射频信号的相位相同；

所述模数转换单元被设置为对所述差频电压信号进行模数转换处理，得到所述待测对象的近红外检测数据，并将所述近红外检测数据传输至所述主控装置，以供所述主控装置根据所述近红外检测数据检测所述待测对象的神经活动。

可选的，所述信号收发模块还包括时钟单元，所述时钟单元被设置为向所述信号收发模块的各功能单元提供时钟信号。

可选的，所述时钟单元包括晶振、开关子单元、时钟缓冲器和用于输入外部时钟信号的外部时钟输入端，

所述晶振被设置为产生内部时钟信号；

所述晶振和所述外部时钟输入端均通过所述开关子单元与所述时钟缓冲器的输入端连接，

所述时钟缓冲器被设置为将输入的所述内部时钟信号或所述外部时钟信号，通过与所述功能单元对应的输出端输出，以向所述功能单元提供时钟信号。

可选的，任一信号源单元包括信号生成电路和可编程增益放大电路，

所述信号生成电路被设置为根据所述时钟信号生成对应的射频信号；

所述可编程增益放大电路被设置为对对应的射频信号进行放大处理；