光电信号检测原理与技术期末

实验3.4 典型电信号的观察与测量

一、实验目的

1．熟悉信号发生器、示波器和交流毫伏表各主要开关和旋钮的使用方法。

2．掌握用示波器观察电信号波形，学会利用示波器定量测量正弦信号、脉冲信号的波形参数。

二、实验仪器与器件

1．双踪示波器 1台 2．函数信号发生器 1台 3．交流毫伏表 1台

三、实验原理

正弦交流信号（见图3.4.1）和矩形波脉冲信号（见图3.4.2）是常用的电激励信号。正弦信号的波形参数是幅值Um、周期T（或频率f）和初相 ；矩形波脉冲信号的波形参数是幅值Um、脉冲重复周期T和脉冲宽度TW。正弦信号和脉冲信号由函数信号发生器提供。函数信号发生器的使用方法参见第二章第二节。

U

t

图3.4.2 矩形波信号波形

图3.4.1 正弦波信号波形

电子示波器是一种信号图形测量仪器，可定量测出电信号的波形参数。从荧光屏Y轴刻度并结合其量程分档选择开关读得电信号的幅值；从荧光屏的X轴并结合其量程分档选择开关读得电信号的周期、脉宽相位差等参数。示波器的具体使用方法参见第二章第二节。

交流毫伏表是一种交流电压测量仪器，可测量频带为几Hz ~ 几GHz、电压值范围为μV ~

一 填空题20分，每空1分

1波长在__________-的是红外辐射。通常分为_______、_______和远红外三部分

2辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足公式_________________,式中Ie0是面元

??也称为朗伯体。?dS沿其法线方向的辐射强度。符合上式规律的辐射体称为 2__________,2??E?P?J3光辐射普遍形式的波动方程????E???2?中，方程右边两02?t?t?t项分别由________与________引起。

4 KDP晶体沿z轴加电场时，由________变成了双轴晶体，折射率椭球的主轴绕________轴旋转了45度角，此转角与外加电场的大小______，其折射率变化与电场成_______。

5 KDP晶体横向运用条件下，光波通过晶体后的相位差包括两项：其中一项与外加电场无关，是由晶体本身__________引起的；另一项为电光效应_________。

6考虑到声束的宽度，当光波传播方向上声束的宽度L满足条件___________,会产生多级衍射，否则从多级衍射过渡到单级衍射。

7要用激光作为信息的载体，就必须解决如何将信息加到激光上去的问题，这种将信息加载于激光的过程称为调制，光

心电信号放大器设计

心电信号放大器设计

一、

设计用于检测人体心电信号的放大器，要求如下：

1、 输入阻抗≥10MΩ。 2、 共模抑制比≥80dB。 3、 电压放大倍数1000倍。 4、 频带宽度为0.5Hz~100Hz。

5、 放大器的等效输入噪声（包括50Hz交流干扰）≤200μV。

二、

设计方案分析

1、 心电信号的特点及检测

人体的各种生理参数如心电、脑电、肌电等生物电信号都是属于强噪声背景下微弱的低 频信号，是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号。心电信号是人类最早研究并应用于临床医学的生物电信号之一，与其他生物电信号相比，该信号也比较容易检测同时具有直观的规律性。一般人体心电信号的幅值约20μV~5mV，频带宽度为0.05Hz~100Hz，由于心电信号取自于活体，所以信号源内阻较高，且存在着较强的背景噪声和干扰。

在检测人体生物电信号时，需要采用所谓的生物电测量电极，又称引导电极来实现的，通过引导电极将生物电信号引入到放大器的输入端。对于心电信号的检测，临床上为了统一和便于比较所获得心电信号波形，对测定心电信号（ECG）的电极和引线与放大器的联接方式有严格的统一规定，称之为心电图的导联系统。目前国际上均采用标准导联，即将电极捆绑在手腕或脚腕的内侧面

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无线电信号监测问题分析与探讨

作者：鲍威伟

来源：《科学与财富》2016年第13期

摘 要：现代通信技术的快速发展对无线电管理部门的技术提出了更高的要求。当前，无线电监测在信号方面主要存在两方面的难题，一方面是信号调制方式自动识别问题，另一方面是信源被动定位问题。无线电的管理涉及到国家与人民的安全与稳定，因此对这两方面的问题进行研究有着非常重要的现实意义。

关键词：无线电信号监测；调制方式自动识别；信源被动定位

无线电监测系统的三个主要功能是：对电磁环境进行监测，为频带的划分和分配，频率的指配提供依据；监测、定位和查处非法、未知的无线电信号，维持空中无线电波的秩序；管控合法的无线电用户，使他们工作在指定的频率上，开展指定的业务。针对频谱监测的这些功能，无线电管理系统对频谱监测技术的发展提出了网络化、精细化、主动认知识别、频谱资源服务等要求，促进了无线监测新技术的发展。

随着无线通信技术的不断发展，电磁环境也更加复杂，导致了无线电监测工作更加严峻。这就要求无线电监测工作中的每一个环节都能够实现与时俱进，注重反应能力与判断能

心电信号的QRS波群检测：差分运算方法

叶云迟 中国台湾中坜市320号国立中央大学电子工程系

中国台湾中坜市320号清云大学电子工程系

王文君 中国台湾中坜市320号国立中央大学电子工程系

中国台湾台北路106号国立台北科技大学电子工程系 版权 2008 INIST，法国国家科学研究中心，保留所有版权。

关键词：心电信号 麻省理工学院心律失常数据库 QRS波群检测 差分运

算方法

摘要：本文用一种简单可靠的方法即差分运算方法（DOM）来检测心电信号

的QRS波群。 DOM包括两个阶段： 第一阶段是对一心电信号通过差分运算找到R点。 第二阶段根据R点确定Q点和S点以确定QRS波群。 在QRS波群，可以通过现有的方法找到T波和P波。 对麻省理工学院心律失常数据库中的心电信号（ QRS波和T和P波）的记录的测试显示的差分运算方法（DOM）比其他方法有一个更精确的检测率和更快的速度。

正文：

1、引言

基于Matlab的心电信号分析与处理

摘要：

本课题设计了一个简单的心电信号分析系统。直接采用Matlab语言编程对输入的原始心电信号进行处理，并通过matlab语言编程设计对其进行时域和频域的波形频谱分析，根据具体设计要求完成系统的程序编写、调试及功能测试,得出一定的结论。 (This topic has designed a simple ECG analysis system. Direct use of Matlab programming language original ECG signal input is processed, and its waveform spectrum analysis of the time domain and frequency domain matlab language programming through design, prepared in accordance with specific design requirements to complete the system of procedures, debugging and functional testing, t

1

课题一 心电信号分析系统的设计

一、本课题的目的

本设计课题主要研究数字心电信号的初步分析及滤波器的应用。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：

(1)了解MATLAB软件的特点和使用方法，熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程；

(2)了解人体心电信号的时域特征和频谱特征； (3)进一步了解数字信号的分析方法；

(4)通过应用具体的滤波器进一步加深滤波器理解；

(5)通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

二、课题任务

设计一个简单的心电信号分析系统。对原始心电信号做输入后，对其做一定的数字信号处理，进行频谱分析。采用Matlab语言设计，要求分别采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式。根据具体设计要求完成系统的程序编写及调试。

(1)对原始数字心电信号进行读取，由数字信号数据绘制出其时域波形。

(2)对数字信号数据做一次线性插值，使其成为均匀数字信号，以便后面的信号分析。 (3)根据心电信号的频域特征（自己查阅相关资料），设计相应的低通和高通滤波器。 (4)编程绘制实现信号处理前后的频谱，做频谱分析，得出相关结论

肌电信号的时域和频域分析

摘要：肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中很多运动单元动作电 位在时间和空间上的叠加，反映了神经，肌肉的功能状态，在基础医学研究、 临床诊断和康复工程中有广泛的应用。

其种类重要有两种：一，临床肌电图检查多采用针电极插入肌肉检测肌 电图，其优点是干扰小，定位性好，易识别，但由于它是一种有创伤的检测 方法，其应用收到了一定的限制。二，表面肌电则是从人体皮肤表面通过电 极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号，属于无创伤性，操作简单， 病人易接受，有着广泛的应用前景。

本次设计基于matlab用小波变换对肌电信号进行消噪处理，分别选用20N的肌电信号数据和50N的肌电数据进行对比，最后在GUI界面上完成相应的功能处理。

关键字：肌电信号 Matlab 小波去噪 GUI

第一章 绪论

肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中很多运动单元动作电位 在 时 间 和 空 间 上 的 叠 加，反 映 了 神 经，肌 肉 的 功 能 状 态，在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。

其种类重要有两种：一，临床肌电图检查多采用针电极插入肌肉检测肌电图，其优点是干扰小，定位性好，易识别，但

基于Matlab的心电信号分析与处理

摘要：

本课题设计了一个简单的心电信号分析系统。直接采用Matlab语言编程对输入的原始心电信号进行处理，并通过matlab语言编程设计对其进行时域和频域的波形频谱分析，根据具体设计要求完成系统的程序编写、调试及功能测试,得出一定的结论。 (This topic has designed a simple ECG analysis system. Direct use of Matlab programming language original ECG signal input is processed, and its waveform spectrum analysis of the time domain and frequency domain matlab language programming through design, prepared in accordance with specific design requirements to complete the system of procedures, debugging and functional testing, t

Merit 所有

实验五：典型电信号的观察与测量

一、实验目的：

1、 2、

熟悉函数信号发生器的各种旋钮、开关的作用及其使用方法。 初步掌握用示波器观察电信号波形， 定量测出正弦信号和脉冲

信号的波形参数。

二、实验原理：

1、

正弦交流信号和方波脉冲信号是常用的电激励信号， 可以由函

数信号发生器提供 2、

电子示波器是一种信号波形观察和测量仪器， 可定量测出电信

号的波形参数。

三、实验仪器：

1、双踪示波器

1 台

2、函数信号发生器 1 台

四、实验内容与照片

1、 双踪示波器的自检

Merit 所有

2、信号的观测 （1）幅值 1v 频率 50Hz

(2)幅值 1v 频率 1.5kHz

Merit 所有

(3) 幅值 1v 频率 20kHz

信号发生器读数

正弦信号频率的测定

项目测定

50Hz

示波器“t/div 值” 一个周期占有的 格数 信号周期(s) 计 算 所 得 频 率

50

（Hz）

0.02 10ms

2

1500Hz 0.2ms 3.2

20000Hz 0.02ms 2.2

0.00064 0.000044

1562.5 22727.27

在这里， “t/div表”示横向每个所代表的时间。可以看出，经计算

Merit