基于空域分光法的动态光谱信号检测

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1、中文摘要血液成份的无创检测技术一直是学术界研究的热点。在众多血液成份的无创检．铡方法中，尤以近红外光谱法最为突出。但是，个体差异和测量条件是影响近红外光谱血液成份无创检测的一个较突出问题。动态光谱法就是针对这个问题而提出的一种全新的近红外无创血液成份浓度检测方法。它从原理上消除了个体差异和测量条件等对光谱检测的影响，为基于近红外光谱法的血液成份无创检测方法进入临床应用去除了了一个较为关键的障碍。因此，如何有效地检测动态光谱是首要面对的问题。本课题是对空域分光法的动态光谱检测系统进行的探索性研究。文章从动态光谱的基本

2、原理出发，讨论了动态光谱检测系统的高精度、高速度的性能要求；在这基础上，进行了检测系统的设计。针对系统的检测原理和特点要求，通过讨论传感器的性能参数，提出了CCD选用的理论依据；进而，用CPLD设计了的CCD时序驱动、控制电路以及相应的光电信号的预处理和采集系统；最后，对CCD时序驱动电路、信号处理和采集电路进行了试验，结果表明驱动电路能很好地与CCD配合，充分发挥CCD高性能的光电转换特性；并且通过对检测信号的实验数据结果，进行了系统整体误差分析以及有效探测距离和激光光源光功率之间关系的分析。同通用光谱仪相比，动

3、态光谱检测系统在精度和速度方面提出了更高的要求。本文通过对动态光谱法检测系统的基础性研究工作，验证了空域分光法动态光谱检测的可行性。关键词：无创成份检测动态光谱法高精度检测空域分光法CCD传感器ABSTRACTThedevelopmentofnear-删techniquesforthenon-invasivedetectionofbloodcomponentconcentrationshasattractedsignificantinterestinrecentyears．Butthenon-invasivemea

4、surementofbloodcompositionshasnotyetbeenappliedtotheclinicalfield．Themostimportantdifficultproblemsaretheeffectsoftheindividualdiscrepancyandmeasurementconditions，whichdebasethepredictionaccuracyanddeterfurtherapplicationofthenon·invasivebloodcomponentsdetecti

5、on．Therefore，PhDLiputforwardtheconceptionofDynamicSpectrummethod,withwhichwecanremovetheeffectoftheindividualdiscrepancyandthemeas啪entconditions，andimprovethemeasureprecisionofthebloodcomponentmeasurement．So，howtodetecttheDynamicSpectrumineffectivewaysisthefir

6、standmostimportantproblemtosolve．Inthispaper,basedonthespecialdomainspectroscopyusingCCDasdetector,theexploringworkabouttheDynamicSpectrumDemctionSystemisresearched．BeginfromtheprincipleofDynamicSpectrum．thellighprecisionandhighspeedperformancedemandsofthedete

7、ctionsystemarediscussedindetail．Astheprincipleandthecharacteristicrequestforthedetectingsystem，theperformanceparameterdemandsofthesensorisdiscussedandtheappropriateCCDischosen；thetimingdriveandthecontrolcircuitisdesignedbasedonCPLD；thepreprocessingandtheacquis

8、itionsystemofthephotoelectricsignalisalsopresented．Finally,theexperimentontheCCDtimingdriveandsignalprocessingckcmtismade，andtheresultshowsthatthetimingdrivecircuitcouldcooperatewi