无解调电阻抗成像方法研究.pdf

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1、第28卷第6期传感技术学报Vo1．28No．62015年6月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJune2015Non—DemodulationMethodStudyforElectricalImpedanceTomographyCHENXiaoyan，YANGYongzheng，DUMeng(CollegeofInformationandAutomation，TianjinUniversityofScienceandTechnology，Tian300222，China

2、)Abstract：Aproblemisanalyzedrelatedtoquadraturesequencesdigitaldemodulationalgorithmduetofrequencydifferenceexistsbetweenreferencesignalandmeasuredsignalwhichcancauseinaccuracyofdataandsacrificetheimagequality．Anapproachsolvingtheproblemisproposedbasedone

3、xtractingimpedanceamplitudedirectlybymultiplesamplingsandtakingthearithmeticaveragevalueforimagingbyelectricalimpedancetomography(EIT)．AnEITsystembasedonFPGAisdevelopedtoverifythefeasibilityofextractingimpedanceamplitudedirectly．Theexperimentalresultsindi

4、catethattheaverageaccuracyoftheEITsystemcanreach0．082％andSNR(signaltonoiseratio)is60．3dBanditcanimageoutthecorrectrodswithaccuratesizeandlocation，thespatialresolutioncanreach0．29％．whichdemonstratethemethodsfeasibleandreliable．Theaccuracyandstabilityofthes

5、ystemareincreasedandtheimagequalityisimproved．Non-demodulationandself—diagnosismethodsprovideeffectivesolu—tionsforEITsystemandcanboostoftheEITtechnologyapplication．Keywords：electricalimpedancetomography；amplitudeextraction；digitaldemodulation；FPGAcontrol

6、lerEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．O6．016无解调电阻抗成像方法研究冰陈晓艳，杨永政，杜萌(天津科技大学电子信息与自动化学院，天津300222)摘要：探讨了正交序列数字解调算法中参考信号与测量信号频率不一致引起的解调结果不准确影响成像质量的问题，提出无需数字解调直接提取幅值进行电阻抗成像的方法：通过多次采样比较和算术平均滤波法获取幅值进行EIT成像。通过构建以FPGA为核心控制器的EIT系统，验证了直接提取阻抗幅值方法的可行性。实验结果表明：系

7、统测量精度达O．082％，信噪比为60．3dB，能准显示物体的大小和位置，空间分辨率达到0．29％，验证了方法的可行性，提高了数据采集精度和系统的稳定性，改善了图像成像质量，该方法为EIT技术的完善及系统性能的提升提供了一种有效的解决方案。关键词：电阻抗成像；幅值提取；数字解调；FPGA控制器中图分类号：TP212．14文献标识码：A文章编号：1004-1699(2015)06—0870-06电阻抗断层成像EIT(ElectricalImpedance术。EIT技术起源与1978年英国谢菲尔德大学，以To

8、mography)是近40年发展起来的新一代无损伤医人体手臂电阻抗图像而引人关注，迅速在全球范围学成像技术¨。根据被测区域的电阻抗特性，通内掀起高潮。从上世纪80年代发展至今全球已有过在体表面施加安全交流电流／电压，测量表面携带80多个研究小组，许多研究小组都开发了自己独特丰富信息的电压，以少量边界测量信号经电学断层的硬件系统。如KhanS、BorsicA等利用NI高性能图像重建算法重构被测对象内部电阻抗分布图像。的控制器板卡