Development of a stair-step multifrequency synchronized excitation signal for fast bioimpedance spectroscopy.
Development of a stair-step multifrequency synchronized excitation signal for fast bioimpedance spectroscopy.
复制标题
用于快速生物阻抗谱的阶梯多频同步激励信号的开发
DOI：
10.1155/2014/143461
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发表时间：
2014
影响因子：
--
通讯作者：
Wen H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang Y;Bian H;Du F;Sun Q;Wen H
具有有限显著谐波分量的宽带激励信号是快速生物阻抗谱（BIS）测量所需要的。介绍了一种简单的周期阶梯多频同步信号的合成与实现方法。傅立叶级数分析表明，p阶MFS信号f（p，t）的81.06%的能量均匀分布在其p个2n次谐波上。首先介绍了合成原理，然后合成了四阶和五阶MFS信号f（4，t）和f（5，t）的两个例子。给出了基于现场可编程门阵列（FPGA）和数模转换器（DAC）实现MFS波形的方法。可以根据需要调整预期的初级谐波的数量和频率。在RC三元件等效模型上进行了阻抗测量实验，测量结果具有良好的精度，验证了MFS激励的可行性。
Wideband excitation signal with finite prominent harmonic components is desirable for fast bioimpedance spectroscopy (BIS) measurements. This work introduces a simple method to synthesize and realize a type of periodical stair-step multifrequency synchronized (MFS) signal. The Fourier series analysis shows that the p-order MFS signal f(p, t) has constant 81.06% energy distributed equally on its p 2nth primary harmonics. The synthesis principle is described firstly and then two examples of the 4-order and 5-order MFS signals, f(4, t) and f(5, t), are synthesized. The method to implement the MFS waveform based on a field-programmable gate array (FPGA) and a digital to analog converter (DAC) is also presented. Both the number and the frequencies of the expected primary harmonics can be adjusted as needed. An impedance measurement experiment on a RC three-element equivalent model is performed, and results show acceptable precision, which validates the feasibility of the MFS excitation.
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