基于fpga的无创伤血液成分光谱数据采集系统设计

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3、議圓麵議議戀蠻１＊独创性声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研的本人郑重声明究工作所取得成果。，的地方外，论文不包含其他人ｄ经发表或据我所知餘了特别加标注和致谢中。对本人，撰写过的研究成果的研究做出重耍贡献的个人和集体均已在文了明确的中作。。说声明的法由明本律结果本人承担＂心文、传恭：位论文作者签：＾名日期学＊学位论文使用授权书本学位论文作者完全国院大国与了解中科学学及中科学院长春化学精密机械物理、：院大学及閨研究所有关保留使用学位论文的规定，即中国科学中科学

4、院长春光学精的印件和电子密机械与物理研究所有权保国部口或机构送义学位论文复留并向家有关，论文被查阅。本人授权国閨版允许阅和借中科学院大学及中科学院长春光学精密机械理研究所可将学位论文编入有关数据库进行检索，可从采用影的全部或部分内容与物、制手段保谷、汇编本学位论文。它印缩印或其复（保密）的学位论文在解密后适用本授权书：备学位论文作者签：名名指导教师签产么：；文心日期丢口期之业后去：学位论文作者毕向工作单位：电；话通讯地址：：邮编＾密级:硕士学位论文

5、基于FPGA的无创伤血液成分光谱数据采集系统设计作者姓名：郭嘉指导教师:卢启鹏研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所学位类别:工程硕士学科专业:光学工程培养单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所2015年10月Designofdataacquisitionsysteminnon-invasivebloodcomponentsanalysisbynearinfraredspectroscopybasedonFPGAByGuoJiaADissertationSubmittedtoGraduateUniv

6、ersityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysicsChineseAcademyofSciencesOct,2015摘要基于FPGA的无创伤血液成分光谱数据采集系统设计郭嘉（光学工程）导师：卢启鹏研究员摘要血液成分检测是诊断疾病的重要手段。常规的血液成分检测采用抽血

7、的方法，不但给病人带来痛苦和交叉感染的风险，而且不能实现连续监测。因此，人体血液成分的“无创、连续监测”无疑为人们所迫切企盼。近红外光谱在无创伤血液成分检测方面具有很大的优势，如无试剂、无污染、无创伤、可连续监测。然而，国内外学者在此领域耗费了大量的时间和精力，依然不能使近红外无创伤血液成分检测技术达到临床应用的水平。主要问题在于：血液中葡萄糖、胆固醇、甘油三酯等组分的信号非常微弱，而且血液的近红外光谱受到人体组织背景的严重干扰。为克服背景干扰，陈星旦提出了“血流容积差光谱相减法”，该方法对光谱仪器的数据采集系

8、统提出了如下要求：(1)采集系统必须能够同时采集所有波长点处的信号；(2)采集系统每秒钟至少需采集50幅光谱图；(3)采集系统的信噪比要显著高于10000:1。依据实验室前期研究成果，采用16元阵列式探测器同时采集16个独立像元的方法，既保证所有波长点的光强信号采集自同一时刻，又能使仪器具有较高的采集速度和信噪比。这就要求仪器的数据采集系统能够同时对16个通道的血液脉搏波数据进行高速、