[發明專利]一種便攜式通用生物信號獲取和分析系統及方法

有效

• 申請號: 200910184853.4
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN101785659A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 周旭;孫怡寧;馬祖長;楊先軍;戚功美;潘磊;林爾東
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種便攜式通用生物信號獲取和分析方法，其特征在于：

設置便攜式通用生物信號獲取和分析系統：包括有多個模塊化傳感器接口、 集成式采集硬件單元、計算機，所述多個模塊化傳感器接口分別電連接在集成式 采集硬件單元上，所述集成式采集硬件單元與計算機通訊，在所述集成式采集硬 件單元中設置有集成式采集軟件單元，在計算機的統一控制下，模塊化傳感器接 口和集成式采集硬件單元配置成多種生物信號綜合測試的通用硬件平臺，可定制 采集模式和通道數量，集成多類傳感器數據，獲取動力學、運動學、生理學的綜 合信息；

所述模塊化傳感器接口包括與所連接的傳感器對應的信號輸入電路、信號放 大電路、信號濾波電路及信號跟隨輸出電路，各電路模塊化，不同的傳感器接入 各自對應的模塊化傳感器接口，傳感器采集到的信號經過信號輸入電路、信號放 大電路、信號濾波電路，最后通過信號跟隨輸出電路傳送至集成式采集硬件單元；

所述集成式采集硬件單元包括有中央處理器，所述中央處理器上集成電連接 有多路模擬信號輸入電路、與模擬信號輸入電路對應的可調增益運算放大電路， 及多個數字信號輸入、輸出電路，所述多個模塊化傳感器接口分別通過所述模擬 信號輸入電路與集成式采集硬件單元電連接，所述傳感器采集的信號通過模塊化 傳感器接口傳送至所述模擬信號輸入電路后，經過可調增益運算放大電路的二次 處理，再經過電子開關、信號變換和濾波電路后傳送至中央處理器，所述中央處 理器通過數字信號輸入、輸出電路與計算機通訊；

在所述計算機中設置有模塊化分析軟件單元、可擴充式集成分析軟件；將多 個不同的生物信號傳感器分別接入各自對應的模塊化傳感器接口，通過生物信號 傳感器采集人體的生物信號，信號通過模塊化傳感器接口，被放大、濾波后傳送 至集成式采集硬件單元，信號被集成式采集硬件單元中信號變換電路轉化成數字 信號后，經過集成式采集硬件單元的濾波電路濾波后傳送至中央處理器，中央處 理器對生物信號初步處理后，通過數字數字信號輸出電路將生物信號傳送至計算 機分析；集成式采集硬件單元、集成式采集軟件單元具有通用性，用來獲取動力 學、運動學參數生理學信號，該動力學、運動學參數生理學信號包括加速度、關 節角度、肌電、心電、脈搏波，集成式分析軟件單元中各功能單元具有開放式接 口，可獨立使用，集成式分析軟件單元可提供進行數據的對比、關聯、耦合關系 分析，提取人體運動過程的共性和個性數據，集成式分析軟件單元中提供運動人 體的綜合生物信息，可據此建立特征數據庫，為相關理論研究和應用開發提供數 據平臺，集成式分析軟件單元中提供數據導出接口，供第三方軟件使用，集成式 分析軟件單元中預留標準文本數據導入接口，可以獲取第三方儀器采集的數據進 行分析；模塊化分析軟件單元、可擴充式集成分析軟件具有同步采集、集成分析 功能，包含各種生理學信號的獨立的模塊化分析單元和集成式分析模板；整個系 統的采集模式、單元通道數可定制，且通道信源類型可重新配置選擇。

2.根據權利要求1所述的一種便攜式通用生物信號獲取和分析方法，其特 征在于：所述集成式采集硬件單元通過中央處理器外接的以太網接口或USB接 口與計算機通訊；集成式采集軟件單元、模塊化分析軟件單元及可擴充式集成分 析軟件建立標準、統一的數據采集、分析模板。

3.根據權利要求1所述的一種便攜式通用生物信號獲取和分析方法，其特 征在于：所述集成式采集硬件單元中的中央處理器還外接有顯示器接口、存儲器 接口、鍵盤接口。