复旦大学：《生理学》课程教学资源（PPT课件）医学信号处理的原理和方法——原始信号的改善

第四讲 原始信号的改善

第四讲 原始信号的改善

生物信号的特点 *信号微弱，如体表诱发脑电、体表希氏束电位等 大信号噪声背景大，如诱发脑电伴有自发脑电、胎儿 心电伴有母亲心电等。 大信号的随机性和非平稳性。 大干扰 高频磁场干扰 高频电磁场干扰 电场干扰 接地回路的干扰 来自电极的干扰 刺激伪迹

生物信号的特点 ★信号微弱，如体表诱发脑电、体表希氏束电位等。 ★信号噪声背景大，如诱发脑电伴有自发脑电、胎儿 心电伴有母亲心电等。 ★信号的随机性和非平稳性。 ★干扰 高频磁场干扰 高频电磁场干扰 电场干扰 接地回路的干扰 来自电极的干扰 刺激伪迹

改善信号质量的措施 挑选合适的记录电极和换能器 、 ■减小接触阻抗，增强接触稳定性 设计高质量放大器 ▣抗干扰 ■信号滤波

改善信号质量的措施 ◼ 挑选合适的记录电极和换能器 ◼ 减小接触阻抗，增强接触稳定性 ◼ 设计高质量放大器 ◼ 抗干扰 ◼ 信号滤波

放大器稳定性的要求 减小放大器温度漂移 具体措施有：包括放大器元器件挑选、 元器件安装工艺和元器件合理搭配、 参数互补等。 ■提高放大器共模抑制比 ■减小电源的纹波系数

对放大器稳定性的要求 ◼ 减小放大器温度漂移 具体措施有：包括放大器元器件挑选、 元器件安装工艺和元器件合理搭配、 参数互补等。 ◼ 提高放大器共模抑制比 ◼ 减小电源的纹波系数

直流电源的纹波系数 △△0M 稳压电路 N 220V/50Hz Vs 交流电 Vin 全波整流器 滤波电容 Vout N 变压器 纹波系数r=VsNo*100%

直流电源的纹波系数

抗干扰技术 1。磁场干扰 2。电场干扰 静电干扰 工频电场的干扰 3。高频电磁场干扰 4。接地回路产生的干扰 5。电极干扰

抗干扰技术 1。磁场干扰 2。电场干扰 静电干扰 工频电场的干扰 3。高频电磁场干扰 4。接地回路产生的干扰 5。电极干扰

磁场干扰 在我们周围存在着各种磁场。它们是由一些磁 体和通电的导线或线圈产生的，最常见的磁场 干扰源是各种电气设备和仪器中的变压器。 法拉第电磁感应定律：当交变的磁通经过回路 所包围的面积时，回路中产生的感生电动势的 幅值m与回路的面积S、磁通的变化频率ω 磁感应强度B以及B和S面的夹角6等因素有关。 当ω、日、B等量都一定时。m就与线圈面积S 成正比。即em=KS

磁场干扰 ◼ 在我们周围存在着各种磁场。它们是由一些磁 体和通电的导线或线圈产生的，最常见的磁场 干扰源是各种电气设备和仪器中的变压器。 ◼ 法拉第电磁感应定律：当交变的磁通经过回路 所包围的面积时，回路中产生的感生电动势的 幅值εm与回路的面积S、磁通的变化频率ω、 磁感应强度B以及B和S面的夹角θ等因素有关。 当ω、θ、B等量都一定时。εm就与线圈面积S 成正比。即εm=KS

磁场干扰防止方法(1) 减小输入回路空间面积 B Vi Amp

磁场干扰防止方法(1) 减小输入回路空间面积

磁场干扰防止方法(2) 变压器屏蔽 P 图中P为由高导磁率材料制成的外壳

磁场干扰防止方法(2) 变压器屏蔽 图中P为由高导磁率材料制成的外壳

Bo 磁场干扰防止方法(3) 屏蔽外磁场 b a Bo B B 1+号u-20- Bo

磁场干扰防止方法(3) 屏蔽外磁场 ( 2)(1 ) 9 2 1 1 3 3 b B a B o i + − − = 