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一种新的人体呼吸波采集方法与实现被引量：3: 2014年; 目的:人体脉搏信号中包含有丰富的生理信息,如血氧、心率、呼吸、血压等。利用光电容积描记法获得的脉搏波被称为光电容积脉搏波(Photolethysmography,PPG),并因无创、多参数测量、操作简单、成本低等特点,日益被生物医学工作者重视和青睐,因此高质量脉搏信号的获取及有效的处理方法对临床诊断分析具有重大意义。为了临床上获取呼吸波的简便易行,依据现有的脉搏信号检测技术和常用处理方法,搭建了一种新型的硬件电路,实现光电容积脉搏波的无创采集,进而提取呼吸信号。方法:通过研究人体指端光电容积脉搏波的物理特性,采用经验模态分解算法对系统获得的脉搏波信号进行模态分解,选择具有适当频率的本征模函数重构出待测的呼吸波信号,实现临床所需的人体呼吸波信号采集。利用现有的临床设备同步采集人体鼻端呼吸信号,作为标准参考呼吸信号。结果:对比两种方法获得的呼吸信号,进行时频域的分析及计算相关参数,包括个数、周期SD(Standard Deviation)值、峰值周期和AR(Auto Regressive)功率谱等,可知两种呼吸波波形具有很好的相关性,相关系数达到了0.8左右;AR功率谱相关系数达到0.8以上。结论:应用经验模态分解算法可以有效地提取光电容积脉搏波中的呼吸波成分,这就为临床呼吸波的采集与分析提供了一种新的方法。; 田树香朱健铭陈真诚陈刚杨超; 关键词：光电容积脉搏波经验模态分解

一种改进的能量代谢守恒法无创检测血糖算法被引量：5: 2016年; 为了提升基于能量代谢守恒方法无创检测血糖的精度,设计新型无创血糖检测探头,采集300组临床试验数据,提出决策树和偏最小二乘法方法相结合的DE-PLS算法建立预测血糖值的模型。并采用多参数相关性分析,得出代谢率M和血糖浓度真值BG显著相关,验证了能量代谢守恒法无创检测血糖理论的可行性。最终结果表示,DE-PLS算法计算出的血糖浓度与真实血糖值的相关性达到了88.5%,证实该算法的精度高于应用于该领域的其他算法。; 张杨陈真诚朱健铭徐彪; 关键词：传感器设计决策树偏最小二乘法

基于DSP的脉冲多普勒血流测量系统: 2013年; 目的:提高血糖无创检测的精度,以利于诊断和治疗血管疾病。方法:以DSP为控制核心,采用收发一体的多普勒探头,研制一种血流测量系统。该系统基于多普勒效应,采集超声回波信号,通过多普勒频差计算血流速度。结果:通过采集与分析回波信号,该系统可以对预定目标深度的血流进行检测。结论:该系统极大简化了电路规模,提高了检测精度,对糖尿病的临床诊断和其他便携超声仪器的研制都具有重要的实用价值。; 智再新陈真诚朱健铭; 关键词：无创检测 DSP 血流测量多普勒效应回波信号

基于光电容积脉搏波的呼吸波提取被引量：23: 2013年; 本研究通过人体指端的光电容积脉搏波,提取呼吸波信号。同时采用小波分析和经验模态分解方法对脉搏波信号进行分解并重构呼吸信号,然后与采集的呼吸波信号做相关性分析。通过对5名志愿者的实验,结果显示采用经验模式分解方法所提取的呼吸波具有更好的相关性。通过分析数据显示,其波形相关系数在0.5左右,AR频谱相关系数在0.8以上。由此可以证明,经验模式分解法可有效提取人体指端光电容积脉搏波中所包含的呼吸波成分。; 邹滋润陈真诚朱健铭; 关键词：光电容积脉搏波小波分析经验模态分解

无创血糖检测仪的DSP和Android软件系统设计被引量：5: 2013年; 基于DSP和Android操作平台的处理系统是目前电子产品的应用热点。介绍了无创血糖检测仪系统的硬件结构和软件应用平台,详细阐述了DSP主控芯片的控制流程和Android平台的用户交互模块设计,通过RS232标准接口,实现了无创血糖检测仪系统各模块的串行通信。对16名志愿者进行血糖测试实验,样本测试相关系数为0.863,实验表明,该系统可以控制完成血糖检测和原始数据的存储,无创血糖测试具有可行性。; 李阳唐飞王晓浩于赐龙

通用型工业级数据采集和监控系统设计被引量：16: 2014年; 随着3G技术的成熟,4G技术即将到来,越来越多的数据需要采集,而且对数据采集的要求也越来越严格,然而传统工业现场数据采集监控系统速度慢、灵活性差、费用高。在此背景下设计了基于三星的S3C6410嵌入式ARM微处理器、VC++.NET2008编写的虚拟实验软件平台和安卓智能手机采集平台的通用型工业数据采集监控系统;该系统通过编写嵌入式Linux的ADC驱动程序将远距离的工业现场采集的数据传送给工控PC进行数据采集和监控,并在参数超过设定阈值时进行报警;用户可以在上位机上对数据采集参数进行设置和调整,同时可以方便地对采集的数据进行存储和回放;该系统成功用于智能轮椅以及无创血糖项目中,采集的原始参数包括手指指端温度、湿度、辐射、双波长光电容积脉搏波光敏器件转换成的电压信号等等,其相对误差降到0.081;经实验验证,该数据采集监控系统具有传输速度快、工作稳定可靠、电路简单、使用灵活方便和扩展性强等优点。; 徐彪朱健铭蒋朝阳陈真诚; 关键词：虚拟仪器嵌入式系统数据采集安卓系统

用于声矢量阵列波达方向估计的四元数最小范数法被引量：7: 2014年; 由于四元数MUSIC(Multiple Signal Classification)算法计算量较大,本文结合声矢量传感器的四元数导向矢量模型,提出了一种声矢量阵列波达方向估计的四元数最小范数法。首先,将声矢量阵列输出协方差矩阵奇异值分解所得到的(M-N)×M维(M为阵元数、N为信源数)噪声子空间依最小范数(Minimum-Norm,MN)准则构建为一个新的四元数域1×M维噪声矢量。接着,提出了简化的谱峰搜索公式,理论分析了四元数最小范数法在搜索计算量上的优势。对提出的算法与Q-MUSIC算法进行了对比。结果显示:该算法至少能节省50%的谱峰搜索量。同时,提出的算法构建的低维噪声矢量与导向矢量间的正交性优于高维噪声子空间与导向矢量间的正交性,在0dB时,其范德蒙范数和谱峰分别为Q-MUSIC算法的1/3和3倍。另外,该算法在减小谱峰搜索量的同时,可以较好地分辨信源波达方向,且其统计特性与四元数MUSIC算法相当。提出的算法不局限于L线阵,也适用于双平行线阵及面阵。; 李新波李晓青刘国君石要武杨志刚; 关键词：参数估计波达方向四元数声矢量传感器

能量代谢守恒法无创血糖检测算法研究被引量：9: 2013年; 根据能量代谢守恒法无创血糖检测的基本原理,设计出无创血糖检测探头并推导出血糖检测的数学模型。采用了多元线性回归和主分量分析方法处理数据,得出了计算血糖值的多元线性表达式,获得了对血糖值贡献最大的两个分量。实验结果显示,采用上述算法计算得出的血糖值与血糖真实值之间的相关系数R=0.86,表明了采用主分量分析和多元线性回归求解无创血糖检测模型的方法是可行的。; 朱健铭陈真诚; 关键词：多元线性回归主分量分析

用于人工胰腺的血糖闭环控制方法研究进展被引量：3: 2013年; 糖尿病患者的科学诊疗需要频繁进行血糖检测进而指导胰岛素注射。因此,具有血糖连续监测功能的闭环胰岛素泵系统(亦称人工胰腺),是医疗行业和众多学者急迫研究的目标。其中,具有时滞特点的血糖闭环控制问题,是人工胰腺系统开发过程中的关键与亟须突破的难点之一。文中首先分析介绍了人工胰腺系统组成结构与控制特点;然后对目前血糖闭环控制方法的研究进展进行了综述,从是否适应人工胰腺实际工作特点的角度对比分析各种控制方法的特点;再后从临床应用方面总结讨论了各种血糖控制算法应用进展情况,其中模型预测、比例-积分-微分(PID)与模糊控制是目前已开展临床试验研究并取得较好效果的血糖控制算法;最后分析指出,血糖控制算法的芯片植入及与之相关的算法精简优化、进餐预测、控制安全等,是需要未来进一步关注的问题。; 姚玉峰刘亚欣黄博钟鸣; 关键词：人工胰腺

基于阻抗谱法的无创血糖检测系统设计被引量：5: 2016年; 以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能。根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比同一测试者的预测结果与有创检测数据,相关系数为0.805 8,且较好预测了动态血糖变化趋势,为进一步研究无创连续监测血糖浓度提供了参考。; 李洋唐飞李曙哲王晓浩; 关键词：阻抗谱主成分分析

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国家高技术研究发展计划(2011AA040406)

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机构

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