[發明專利]一種光-頻率轉換式脈搏血氧儀的數字信號處理方法

有效

• 申請號: 201110401535.6
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102512176A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 廖京生;劉偉;沈昭;鐘燦成;彭忠寶;倪平強;張如意;胡超;劉立;孟慶虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光-頻率轉換式脈搏血氧儀的數字信號處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

頻率采樣步驟：對數字脈沖信號進行連續采樣，將采樣時得到的定時器在所述數字脈沖信號發生時的時間值保存在采樣數據先入先出隊列；

發光管通斷步驟：按照預設置時序，采用發光管定時器控制各發光管的點亮和熄滅，并將各發光管的通斷時間值分別保存在對應的通斷時間記錄先入先出隊列；

處理步驟：根據通斷時間記錄先入先出隊列獲得各發光管的通斷時間段，從采樣數據先入先出隊列選擇各發光管發光時間段內的脈沖時間記錄，以計算不同波長的光在不同時間段內的脈沖頻率；并且，對已處理的發光管通斷時間記錄先入先出隊列和采樣數據先入先出隊列的內存位置置位以追蹤并維護先入先出隊列的頭部。

2.根據權利要求1所述的數字信號處理方法，其特征在于，測量發光管通斷時間的定時器與對血氧數字脈沖進行時間采樣的定時器采用相同的硬件定時器。

3.根據權利要求1所述的數字信號處理方法，其特征在于，所述處理步驟中，所述置位為向相應內存位置寫入一大數，所述大數為一數值，其大于數字脈沖采樣定時器可能取的時間值。

4.根據權利要求1所述的數字信號處理方法，其特征在于，所述頻率采樣步驟中，通過直接內存訪問模式對血氧探頭產生的數字脈沖信號進行連續采樣并保存在所述采樣數據先入先出隊列中。

5.根據權利要求1所述的數字信號處理方法，其特征在于，所述發光管通斷步驟中，采用中斷處理程序將各發光管的通斷時間值分別保存在對應的通斷時間記錄先入先出隊列。

6.根據權利要求1所述的數字信號處理方法，其特征在于，所述處理步驟中，設置發光管的點亮時間大于定脈沖數采樣信號的時間長度，在各發光管的點亮時間段內選擇定脈沖數采樣信號計算頻率。

7.根據權利要求1至6任一所述的數字信號處理方法，其特征在于，具體執行如下步驟：

步驟A1、預分配一內存區域作為采樣數據先入先出隊列的存儲區，將所述內存區域置位；

步驟A2、預先為每一發光管分配一內存區域作為其對應的通斷時間記錄先入先出隊列，將各所述通斷時間記錄先入先出隊列的內存區域置位；

步驟A3、啟動直接內存訪問模式，采用外部源作為直接內存訪問數據源，源地址是采樣計時器的計數觀察寄存器，目標初始地址為先入先出隊列的頭部；其中，源地址不變，目標地址自動增量，以請求模式與單服務模式執行，傳輸計數器設為先入先出隊列大小并自動重載；

步驟A4、采用發光管定時器的中斷事件控制各發光管的通斷時序，并將通斷時的采樣計時器值記錄到各發光管對應的通斷時間記錄先入先出隊列中；

步驟A5、周期性地對各所述通斷時間記錄先入先出隊列進行處理，分析所述通斷時間記錄先入先出隊列選擇某一發光管發光的時間段，在所述采樣數據先入先出隊列中找出屬于所述時間段中的脈沖時間，按預設置規則選擇脈沖，采用所選脈沖數目除以所選脈沖段的首尾時間差作為頻率計數，并將各先入先出隊列中剛處理過的內存區域置位；其中，選擇采樣脈沖的規則為：選擇指定數目的脈沖，并確保所選脈沖與發光管的通斷時點有一定的安全距離；

步驟A6、采用各發光管時間段的頻率計數進行血氧測量計算。

8.根據權利要求6所述的數字信號處理方法，其特征在于，

步驟A1和A2中，將所述內存區域全置位為大數，用于表示該內存區域的內存位置無未讀數據；

步驟A5中，將各先入先出隊列中剛處理過的內存區域置位為大數。

所述大數為一數值，其大于數字脈沖采樣定時器可能取的時間值。

9.根據權利要求6所述的數字信號處理方法，其特征在于，步驟A5還包括步驟A50、根據所述頻率計數的結果，分別調整各發光管的通斷時間參數。