基于multisine激励与整周期采样的多频电阻抗成像系统设计

• 作者: 杨宇祥 白世展 林海军 李建闽 张甫?
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: multisine 整周期采样 多频电阻抗成像
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域|INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 页码范围: 366-375
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211375

摘要

本文从周期信号的整周期采样无频谱泄露这一原理出发,提出基于multisine信号的整周期采样理论,从理论上推导出满足multisine整周期采样的采样率设置条件,构建了基于FPGA+数模转换器+模数转换器的整周期采样实现方法,研制了一种基于multisine激励和整周期采样的新型多频电阻抗成像(mfEIT)系统;设计了胡萝卜棒+黄瓜棒的双目标成像模型,并进行了多频时差成像和频差成像实验.实验表明,本mfEIT系统能够在一个基波周期(1 ms)内实现20个频率点(2—997 kHz)多目标组织边界的全频阻抗测量,成像结果可区分具有不同电特性生物组织的结构与位置.本文提出的基于multisine信号的整周期采样理论及其实现方法,只需一个multisine基波周期即可完成一次全频阻抗测量,为研制高速mfEIT系统奠定了理论和技术基础.