本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)采集領(lǐng)域，尤其涉及一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置。

背景技術(shù)：

電壓信號(hào)等載有信息的變化量，在其自然狀態(tài)下是以模擬形式表示的，但是，為了便于計(jì)算機(jī)處理，傳輸和儲(chǔ)存，通常要通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，因此在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中，模數(shù)轉(zhuǎn)換是必不可少的。

現(xiàn)有的多路生物醫(yī)學(xué)信號(hào)采集系統(tǒng)中，通常需采用多片ADC或多路模擬開(kāi)關(guān)搭配單片ADC的方案，前者具有電路復(fù)雜，系統(tǒng)功耗高及電路尺寸大的缺點(diǎn)；而后者則會(huì)在采集過(guò)程中，由于多路開(kāi)關(guān)的切換，引入開(kāi)關(guān)噪聲，以及由于多路開(kāi)關(guān)存在建立時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致相鄰?fù)ǖ佬盘?hào)之間相互干擾。

為了提高信號(hào)的采集質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)中的公告號(hào)為CN 104783778A，公告日為2015年7月22日的專利申請(qǐng)利用正交方波作為激勵(lì)信號(hào)來(lái)提高信號(hào)采集的質(zhì)量。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足：

由于現(xiàn)有的采集裝置無(wú)一例外地均采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器在靠近輸入極限(最大或最小幅值)時(shí)存在顯著的非線性，特別是輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)電平越低，得到的數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果的不確定度越大。

因此，采用純凈正交方波作為激勵(lì)信號(hào)時(shí)，在正交方波的低電平部分得到的數(shù)字信號(hào)的信噪比就很低，從而影響了信號(hào)的采集精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置，本發(fā)明通過(guò)單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)多路生物醫(yī)學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，詳見(jiàn)下文描述：

一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置，所述單路采集裝置包括：微處理器和至少2種發(fā)光二極管，所述單路采集裝置還包括：低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路、加法運(yùn)算電路以及單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，

所述微處理器輸出不同頻率的抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波，抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波驅(qū)動(dòng)至少2種發(fā)光二極管，發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)被測(cè)手指后被光敏器件接收，所述光敏器件轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器轉(zhuǎn)換成預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)；

在光敏器件采集光電信號(hào)的過(guò)程中，噪聲水平?jīng)]有發(fā)生變化，但作為驅(qū)動(dòng)的正交方波信號(hào)由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在正交方波信號(hào)的低電平部分，正交方波信號(hào)相較于噪聲改善明顯，從而提高了在正交方波信號(hào)低電平段，光敏器件獲取到光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度；

所述低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路獲取預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)，所述預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)與所述預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)經(jīng)所述加法運(yùn)算電路相加后得到混合信號(hào)，所述混合信號(hào)由所述單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；

所述微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，分離出調(diào)制正交方波信號(hào)與低頻生物電信號(hào)，并從調(diào)制正交方波信號(hào)中解調(diào)出多路PPG信號(hào)。

其中，作為驅(qū)動(dòng)的正交方波信號(hào)由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在正交方波信號(hào)的高電平部分，提高了光敏器件獲取到光電信號(hào)的信噪比。

其中，預(yù)設(shè)電平的取值為光敏器件采集的光電信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍一半以上最佳。

其中，所述低頻生物電信號(hào)具體為：ECG、EEG、EMG、EGG和EOG中的任意一種。

其中，所述加法運(yùn)算電路包括：第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端接入第一信號(hào)源，所述第二電阻的一端接入第二信號(hào)源，所述第一電阻的另一端和所述第二電阻的另一端接運(yùn)算放大器的負(fù)極性輸入端；運(yùn)算放大器的正極性輸入端接第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端接地；所述運(yùn)算放大器的負(fù)極性輸入端還同時(shí)接入第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端接運(yùn)算放大器的輸出端，輸出信號(hào)電壓。

另一實(shí)施例，所述加法運(yùn)算電路包括：第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端接入第一信號(hào)源，所述第二電阻的一端接入第二信號(hào)源，所述第一電阻的另一端和所述第二電阻的另一端接運(yùn)算放大器的正極性輸入端；所述運(yùn)算放大器的負(fù)極性輸入端同時(shí)接第三電阻和第四電阻的一端；所述第四電阻的另一端接地；所述第三電阻的另一端接運(yùn)算放大器的輸出端，輸出信號(hào)電壓。

其中，混合信號(hào)由單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入微處理器；

微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理恢復(fù)出低頻生物電信號(hào)；微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分離處理得到PPG信號(hào)和生物電信號(hào)，且PPG信號(hào)中的背景光干擾被消除；

分別計(jì)算PPG信號(hào)的谷值和峰值；再由PPG信號(hào)的谷值和峰值計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的吸光度差值ΔA，可以得到由吸光度差值ΔA組成的光譜值。

其中，所述微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分離處理得到PPG信號(hào)和生物電信號(hào)，且PPG信號(hào)中的背景光干擾被消除的步驟具體為：

在頻率為1f的正交方波的一個(gè)周期內(nèi)，分別對(duì)不同頻率正交方波的每個(gè)周期內(nèi)的正、負(fù)半個(gè)周期內(nèi)的采樣信號(hào)進(jìn)行累加，正半周期累加結(jié)果與負(fù)半周期累加結(jié)果進(jìn)行求差運(yùn)算，以分離出各路不同頻率的正交方波信號(hào)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明采用抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波驅(qū)動(dòng)至少2種發(fā)光二極管，發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)被測(cè)手指后被光敏器件接收，進(jìn)而通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器轉(zhuǎn)換成預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)；微處理器對(duì)由預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)和生物電信號(hào)組成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，分離出調(diào)制的正交方波信號(hào)與低頻生物電信號(hào)，并從調(diào)制的正交方波信號(hào)中解調(diào)出多路PPG信號(hào)。相較于背景技術(shù)中的公告號(hào)為104783778A，公告日為2015年7月22日的專利申請(qǐng)，本發(fā)明顯著地提高了在正交方波信號(hào)低電平段的光電信號(hào)的信噪比，改善了預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)；進(jìn)而提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。本發(fā)明提高了在低電平部分得到的信噪比，從而提高了信號(hào)采集的精度；并且當(dāng)加法運(yùn)算電路采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的電路時(shí)，可以方便的獲取到穩(wěn)定、精度高的混頻信號(hào)，容易集成化，且降低了電路成本，擴(kuò)大了信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的多種需要。

附圖說(shuō)明

圖1為一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為加法運(yùn)算電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為加法運(yùn)算電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波的示意圖；

圖5為一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集方法的流程圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1：微處理器； 2：發(fā)光二極管；

3：光敏器件； 4：電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器；

5：低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路； 6：加法運(yùn)算電路；

7：?jiǎn)温纺?shù)轉(zhuǎn)換器。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置，參見(jiàn)圖1，該單路采集裝置包括：微處理器1、至少2種發(fā)光二極管2、光敏器件3、電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器4，低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路5、加法運(yùn)算電路6以及單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，

微處理器1輸出不同頻率的抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波，抬高預(yù)設(shè)電平的正交方波驅(qū)動(dòng)至少2種發(fā)光二極管2，發(fā)光二極管2發(fā)出的光經(jīng)被測(cè)手指后被光敏器件3接收，光敏器件3轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器4轉(zhuǎn)換成預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例抬高預(yù)設(shè)電平后，在光敏器件3采集光電信號(hào)的過(guò)程中，噪聲水平?jīng)]有發(fā)生變化，但作為驅(qū)動(dòng)的正交方波信號(hào)由于抬高了預(yù)設(shè)電平，在正交方波信號(hào)的低電平部分，正交方波信號(hào)相較于噪聲改善明顯，從而提高了在正交方波信號(hào)低電平段的光電信號(hào)的信噪比；相較于背景技術(shù)中的公告號(hào)為104783778A，公告日為2015年7月22日的專利申請(qǐng)以純凈正交方波作為激勵(lì)信號(hào)的專利申請(qǐng)，本發(fā)明實(shí)施例顯著地提高了在正交方波信號(hào)低電平段的光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而改善了光敏器件3獲取到光電信號(hào)的質(zhì)量。

另外，由于抬高預(yù)設(shè)電平，噪聲水平?jīng)]有變化，在正交方波信號(hào)的高電平部分，正交方波信號(hào)相較于噪聲也有一定的改善，提高了在正交方波信號(hào)高電平段的光電信號(hào)的信噪比。

進(jìn)而，由于光敏器件3獲取到的光電信號(hào)的信噪比整體增強(qiáng)，進(jìn)而提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。

其中，預(yù)設(shè)電平的取值優(yōu)選光敏器件3采集的光電信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍一半以上時(shí)，信號(hào)大于等于1/2動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，通過(guò)光敏器件3采集到的光電信號(hào)質(zhì)量最高。

低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路5獲取預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)，預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)經(jīng)加法運(yùn)算電路6相加后得到混合信號(hào)，混合信號(hào)由單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，微處理器1對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，分離出調(diào)制正交方波信號(hào)與低頻生物電信號(hào)，并從調(diào)制正交方波信號(hào)中解調(diào)出多路PPG信號(hào)。

其中，發(fā)光二極管2的數(shù)量大于等于2。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，發(fā)光二極管2的數(shù)量根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行設(shè)定；預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)的幅值根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行設(shè)定，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制。

其中，低頻生物電信號(hào)包括：ECG、EEG、EMG、EGG、EOG等生物電信號(hào)中的任意一種。微處理器1可以采用MCU、ARM、DSP或FPGA中的任意一種。加法運(yùn)算電路6采用市面上常規(guī)的加法器件。

其中，生物電信號(hào)檢測(cè)電路5的增益及帶寬由所檢測(cè)的生物電信號(hào)的幅值和頻率范圍決定。

綜上所述，由于本發(fā)明實(shí)施例相對(duì)于背景技術(shù)中的申請(qǐng)文件，顯著地提高了在正交方波低電平段的光電信號(hào)的信噪比，且也提高了在正交方波信號(hào)高電平段的光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高了整個(gè)電平段的光電信號(hào)信噪比，提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。

實(shí)施例2

一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置，參見(jiàn)圖1，該單路采集裝置包括：微處理器1、至少2種發(fā)光二極管2、光敏器件3、電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器4，低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路5、加法運(yùn)算電路6以及單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器7。該實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是，該加法運(yùn)算電路6采用本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)的加法運(yùn)算電路6來(lái)實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖2，該加法運(yùn)算電路6包括：第一電阻R₁和第二電阻R₂，

第一電阻R₁的一端接入第一信號(hào)源V₁，第二電阻R₂的一端接入第二信號(hào)源V₂，第一電阻R₁的另一端和第二電阻R₂的另一端接運(yùn)算放大器A的負(fù)極性輸入端；運(yùn)算放大器A的正極性輸入端接第四電阻R₄的一端，第四電阻R₄的另一端接地；運(yùn)算放大器A的負(fù)極性輸入端還同時(shí)接入第三電阻R₃的一端，第三電阻R₃的另一端接運(yùn)算放大器A的輸出端，輸出信號(hào)電壓V_o。

第一信號(hào)源V₁、第二信號(hào)源V₂分別為預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)；或，第一信號(hào)源V₁、第二信號(hào)源V₂分別為預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)；信號(hào)電壓V_o為混合信號(hào)。

綜上所述，由于本發(fā)明實(shí)施例相對(duì)于背景技術(shù)中的申請(qǐng)文件，顯著地提高了在正交方波低電平段的光電信號(hào)的信噪比，且也提高了在正交方波信號(hào)高電平段的光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高了整個(gè)電平段的光電信號(hào)信噪比，提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。

實(shí)施例3

一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置，參見(jiàn)圖1，該單路采集裝置包括：微處理器1、至少2種發(fā)光二極管2、光敏器件3、電流/電壓轉(zhuǎn)換放大器4，低頻生物電信號(hào)檢測(cè)電路5、加法運(yùn)算電路6以及單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器7。該實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是，該加法運(yùn)算電路6可以采用本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)的加法運(yùn)算電路6來(lái)實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖3，該加法運(yùn)算電路6包括：第一電阻R₁和第二電阻R₂，

第一電阻R₁的一端接入第一信號(hào)源V₁，第二電阻R₂的一端接入第二信號(hào)源V₂，第一電阻R₁的另一端和第二電阻R₂的另一端接運(yùn)算放大器A的正極性輸入端；運(yùn)算放大器A的負(fù)極性輸入端同時(shí)接第三電阻R₃和第四電阻R₄的一端；第四電阻R₄的另一端接地；第三電阻R₃的另一端接運(yùn)算放大器A的輸出端，輸出信號(hào)電壓V_o。

第一信號(hào)源V₁、第二信號(hào)源V₂分別為預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)；或，第一信號(hào)源V₁、第二信號(hào)源V₂分別為預(yù)設(shè)幅值生物電信號(hào)與預(yù)設(shè)幅值電壓信號(hào)；信號(hào)電壓V_o為混合信號(hào)。

綜上所述，由于本發(fā)明實(shí)施例相對(duì)于背景技術(shù)中的申請(qǐng)文件，顯著地提高了在正交方波低電平段的光電信號(hào)的信噪比，且也提高了在正交方波信號(hào)高電平段的光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高了整個(gè)電平段的光電信號(hào)信噪比，提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。

實(shí)施例4

一種生物電與抬高電平正交方波調(diào)制多路信號(hào)的單路采集裝置的軟件流程，參見(jiàn)圖4和圖5，該方法包括以下步驟：

101：混合信號(hào)由單路模數(shù)轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入微處理器1；

102：微處理器1對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理恢復(fù)出低頻生物電信號(hào)；微處理器1對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分離處理得到PPG信號(hào)和生物電信號(hào)，且PPG信號(hào)中的背景光等干擾被消除。

其中，該步驟具體為：

在頻率為1f的正交方波的一個(gè)周期內(nèi)，分別對(duì)不同頻率正交方波的每個(gè)周期內(nèi)的正、負(fù)半個(gè)周期內(nèi)的采樣信號(hào)進(jìn)行累加，正半周期累加結(jié)果與負(fù)半周期累加結(jié)果進(jìn)行求差運(yùn)算，以分離出各路不同頻率的正交方波信號(hào)。

為簡(jiǎn)便說(shuō)明起見(jiàn)以4種波長(zhǎng)的發(fā)光二極管2為例進(jìn)行說(shuō)明，假定λ1、λ2、λ3和λ4波長(zhǎng)的發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)正交方波頻率同為2f但相位相差90°，λ3和λ4波長(zhǎng)的發(fā)光二極管2驅(qū)動(dòng)正交方波頻率為1f但相位相差90°。

假定單路模擬轉(zhuǎn)換器7的采樣頻率為f_S，且f_S＝4Mf，假設(shè)以驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最高頻率f_max(在上述情況下f_max＝2f)的4M倍速度對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行采樣，f_s＝8Mf，獲取采樣信號(hào)x(m)，其中M為大于等于1的正整數(shù)；

假定采樣頻率f_S遠(yuǎn)高于調(diào)制正交方波信號(hào)和低頻信號(hào)的變化頻率，在最低驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的一個(gè)周期可以近似認(rèn)為各路正交方波信號(hào)的幅值和低頻信號(hào)的幅值不變。以最前16M個(gè)采樣數(shù)據(jù)x(i)為例：

即得到2M倍的波長(zhǎng)λ1的光信號(hào)而且完全消除了低頻信號(hào)的影響。

即得到2M倍的波長(zhǎng)λ2的光信號(hào)而且完全消除了低頻信號(hào)的影響。

即得到2M倍的波長(zhǎng)λ3的光信號(hào)而且完全消除了低頻信號(hào)的影響。

即得到2M倍的波長(zhǎng)λ4的光信號(hào)而且完全消除了低頻信號(hào)的影響。

其中，和分別為波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3和λ4的光信號(hào)和背景信號(hào)的幅值，A為三角波驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值。

103：分別計(jì)算PPG信號(hào)的谷值和峰值；再由PPG信號(hào)的谷值和峰值計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的吸光度差值ΔA，可以得到由ΔA_λ1、ΔA_λ2……ΔA_λn組成的光譜值。

由于動(dòng)脈的脈動(dòng)現(xiàn)象，使血管中血流量呈周期性變化，而血液是高度不透明液體，因此脈搏搏動(dòng)的變化必然引起吸光度的變化。

考慮動(dòng)脈血管充盈度最低狀態(tài)，來(lái)自光源的入射光沒(méi)有被脈動(dòng)動(dòng)脈血液吸收，此時(shí)的出射光強(qiáng)I_max最強(qiáng)，可視為脈動(dòng)動(dòng)脈血液的入射光I；而動(dòng)脈血管充盈度最高狀態(tài)對(duì)應(yīng)光電脈搏波的谷點(diǎn)，即脈動(dòng)動(dòng)脈血液作用最大的時(shí)刻，此時(shí)的出射光強(qiáng)I_min最弱，為脈動(dòng)動(dòng)脈血液的最小出射光強(qiáng)I。所以，通過(guò)記錄動(dòng)脈充盈至最大與動(dòng)脈收縮至最小時(shí)的吸光度值，就可以消除皮膚組織、皮下組織等一切具有恒定吸收特點(diǎn)的人體成分對(duì)于吸光度的影響。

設(shè)入射光強(qiáng)為I₀，動(dòng)脈充盈時(shí)檢測(cè)光強(qiáng)和動(dòng)脈收縮時(shí)檢測(cè)光強(qiáng)分別為I_min和I_max，則動(dòng)脈充盈時(shí)的吸光度和動(dòng)脈收縮時(shí)的吸光度差值為：

測(cè)量各個(gè)光電容積脈搏波的谷值I_min和峰值I_max即可得到光電容積脈搏波所對(duì)應(yīng)的吸光度差值ΔA，可以得到由ΔA_λ1、ΔA_λ2……ΔA_λn組成的光譜值。

即，分別計(jì)算波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3和λ4的PPG信號(hào)的谷值和峰值：I_minλ1、I_maxλ1、I_minλ2、I_maxλ2、I_minλ3、I_maxλ3、I_minλ4和I_maxλ4。

本發(fā)明實(shí)施例對(duì)各器件的型號(hào)除做特殊說(shuō)明的以外，其他器件的型號(hào)不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

綜上所述，由于本發(fā)明實(shí)施例相對(duì)于背景技術(shù)中的申請(qǐng)文件，顯著地提高了在正交方波低電平段的光電信號(hào)的信噪比，且也提高了在正交方波信號(hào)高電平段的光電信號(hào)的信噪比，進(jìn)而提高了整個(gè)電平段的光電信號(hào)信噪比，提高了輸入到微處理器中的數(shù)字信號(hào)的精度，微處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分離可以得到多路PPG信號(hào)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。