基于FFT和APFFT的同时多频阻抗信息提取方法研究.pdf

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1、2015伍传感器2015第11期andSensmNo．11基于FFT和APFFT的同时多频阻抗信息提取方法研究邱斌，赵进创，程小辉(1．桂林理工大学信息科学与工程学院，广西桂林541004；2．广西大学计算机与电子信息学院，广西南宁530004)摘要：为实现Walsh激励模式下不同主谐波频点对应阻抗信息的准确测量，文中对同时多频阻抗信息提取方法进行了初步研究。提出了一种基于FFvI’和APFFT综合法提取生物电阻抗信息，克服FFT算法非周期采样时复阻抗提取误差大的缺陷。为验证FFT和APFFT综合法在生物电阻抗测量的可行性，对简化的2R一1C组织模型进行了复阻抗的测量实验，仿真结果表明

2、，该方法无论在周期采样还是非周期采样条件下所测量的复阻抗误差均小于0．5％，满足多频系统中生物电阻抗测量要求。关键词：生物电阻抗；Walsh函数；同时多频；APFFT；主谐波频点中图分类号：TH873文献标识码：A文章编号：】002—1841(2015)11—0108—03ResearchonImoedanceInformationExtractionMethodforMulti-Frequency—One-TimeBasedonFFTCombinedwithAPFFT仪_蚕表QIUBin．ZHAOJin—chuang．CHENGXiao—hui技，(1．CollegeofInform

3、ationScienceandEngineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China；e术2．SchoolofComputer，ElectronicsandInformation，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)与Abstract：TomeasuretheimpedanceinformationaccuratelyofthePrimaryharmonicfrequenciesunderWalshexcitationmode，thispaperresearchesaextracti

4、onmethodofMulti—frequency—one—timecompleximpedanceinformation．AnalgorithmusingFFTcombinedwithallphasesFFT(APFFT)waspresentedtoextractthehio—impedanceinformation，thusovercomingtheshort—comingsoflargeerrorofimpedancemeasurementusingtraditionalFastFourierTransform(FFT)algorithmduetothedatanon—in—te

5、ger—periodsampling．Inordertoverifythefeasibilityofthealgorithmforbio—impedancemeasurement．thesimulationexperimentresearchforextractingcompleximpedanceof2R一1CTissuemodelsimplifiedwasdone．Thesimulationresultsshowthatthecom—pleximpedancemeasurementerrorislessthanO．5％byapplyingthealgorithmboththedat

6、ainteger—periodandnon—integer—periodsampling．meetingtherequirementsofthemulti—frequencybio—impedancemeasuringsystem．Keywords：bio—impedance；Walshfunctions；Multi—Frequency—One—Time(MFOT)；APFFT；primaryharmonicfrequencies0引言算，得到被测对象的幅度测量值，根据APFFT具有相位不变性，同时多频生物电阻抗测量技术(MFOTBioelectricalImped—被测对象的相位测量

7、值取APFFT相位谱对应的峰值谱线处相aneeMeasurementTechnology：MFOT—BEIT)依据生物不同组织、位值。器官具有不同阻抗且对不同频率敏感性不同的原理，以同～时1基于FFT和APFFT综合法测量阻抗信息间多个频率激励、复阻抗信息测量为基础的生物参数检测技术1．1Waish函数的主谐波激励信号构成I一3(文献[2]给出了基于Hadainard序的离散Walsh函数合成MFOT—BEIT可以获取生物组织的动态信息且测量时