经穴多频阻抗测试系统设计、建模及应用研究

《经穴多频阻抗测试系统设计、建模及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10701学号0410110209类分类号TN91密级公开西安电子科技大学博士学位论文经穴多频阻抗测试系统设计、建模及应用研究作者姓名：苏密勇一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：谭永红教授2014提交日期：年10月MeasuringSystemDesign,ModelingandApplicationforMultifrequencyImpedanceofAcupuncturePointAdissertationsubmittedtoXIDIANUNI

2、VERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyBySuMiyong(InformationandCommunicationEngineering)Supervisor:Prof.TanYonghongOct.2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中

3、所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：2014年12月31日西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和

4、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：2014年12月31日日期：2014年12月31日摘要摘要人体经络穴位是针灸按摩等中医疗法的通常作用点。然而至今，经络穴位的本质特性仍然琢磨不定，影响中医相关疗法的诊治效果。生物阻抗检测技术是常用有效的人体组织生理病理信息检测手段，也是人

5、们用来研究经络穴位特性的重要方法。基于阻抗法的经络特性初步研究表明穴位具有低阻等电特性，特别是有实验发现人体双侧同名穴的阻抗差异值与人体脏腑生理病理存在相互关联的电特性。这个发现与“经穴-脏腑存在相互关联”等经络理论重要观点相吻合，但是没有得到最终确认。围绕进一步确认与应用经穴这个电特性的课题，本论文从以下几个方面展开了研究和创新：1.设计了一种新的双侧经穴两路多频阻抗同步测试系统。测试系统包括：(1)五电极前端传感器组，其中的两个电极用于双侧经穴的同步同等激励，其他三个电极用于响应信号的同步传感；这五电极组

6、为双侧穴位阻抗同步检测提供前提条件；(2)基于PC机的时域信号测试平台，包括任意电流波形生成模块以及三路信号(一路为激励电流信号，两路为响应电压信号)同步采集模块；(3)基于特殊奇次谐波信号叠加的周期信号激励且含有通道增益偏差补尝以及随机噪声滤除的多频阻抗无偏计算方法；(4)基于MATLAB的信号采集的软件平台。RC电路测试，以及实际人体测试结果表明本测试系统精度高，可以实现双侧经穴多频阻抗的同步测试，测试阻抗频率范围至少在10Hz~60kHz之间，所获的双侧经穴阻抗可比性高。2.提出一种新的Cole-Col

7、e(CC)模型时间常数/特征频率的稳健算法。首先采用圆的拟合方法求出CC模型的R，R，三个参数。然后再优化该文提出的简化0的全体实部误差累加的平方的指标函数(只有为自变量，被该文证明只有唯一极值点)，从而实现时间常数求解。仿真数据与实测数据的拟合结果表明，与其他方法相比，本文方法的求解结果兼具高精度与稳健性的优点。3.为了进一步提高同元次分数阶模型的辨识精度与可靠性，提出一种具有稳定约束的可分离非线性最小二乘法(SC-SNLS)来优化频域均方误差指标函数。模型中线性参数与非线性参数分别用最小二乘法与

8、Levenberg-Marquardt(LM)法来交替迭代估计。通过对线性参数估计值的扰动分析，揭示了优化算法的4种不稳定因素，并在迭代中加以约束与处理，从而增强优化算法的稳定性与收敛性。仿真数据与实测数据的拟合结果表明，该辨识算法性能优于相关的算法，具有更高的辨识精度与收敛速度。该辨识方法还成功用于基于模型的多通道测试系统精度验证。4.从生物阻抗常用的四种模型(包含整数阶与分数阶模型)中选出更适合