虚拟仪器在生物医学信号检测与处理 作者: 杨甜甜整理转贴自:慧聪教育网时间:2009-12-7 11:55:40【打印】【关闭】王伦华 裘奕晨 张传硕 (杭州电子科技大学 浙江交通职业技术学院) 摘要:介绍了虚拟仪器的概念、系统组成以及采用虚拟仪器和 LabVIEW 软件研发生物医学信号检测与处理实验系统的方法和技术,给出了虚拟仪器和 LabVIEW 在心电图测量中的应用实例。 关键词:虚拟仪器、LabVIEW、虚拟医学仪器、生物医学信号检测与处理实验系统、心电图测量 一、虚拟仪器概述 计算机技术、微电子技术、软件技术、现代测量技术、电子仪器技术和通信技术相结合,产生了里程碑意义的新一代仪器——虚拟仪器。20 世纪 80 年代中期,美国国家仪器公司(National Instrument 公司,简称 NI 公司)首先提出了虚拟仪器(Virtual Instrument,VI)的概念,认为虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及创建图形用户界面的软件组成的测控系统,是一种由计算机操纵的模块化仪器系统。它的出现开创了个人计算机仪器时代,开辟了测量测试技术的新纪元。 虚拟仪器是一种新兴的构造仪器,一种功能意义上的仪器,是以具备控制、处理分析能力的软件为核心的软仪器。其思想是在最少量的硬件模块的支持下,通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融合为一体,从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,利用计算机来管理、组织仪器系统,主要用软件来实现传统仪器中的绝大部分甚至全部由硬件电子电路实现的功能,有限的硬件则是为虚拟仪器的正常运行提供信号输入、输出的物理接口,这样就大大节省了物质资源,增加了系统的灵活性。 二、用虚拟仪器研发生物医学信号检测与处理实验系统的技术方法 1、可行性分析 对于大多数生物医学测量仪器来说,不管它多么复杂,一般都可以分解为三个主要部分:传感器(包括电极)、放大器和测量电路、数据处理和显示装置。从功能模块上分析,虚拟仪器同样由传感器、放大器和测量电路(数据采集卡)、数据处理和显示装置组成,其中数据处理和显示完全能用计算机的软件系统来完成。但由于生物医学测量仪器测量的对象是人体(人体是相当复杂的生命有机体),而且测量系统和被测人体间存在明显且复杂的相互作用,所以又不同于一般的电子测量仪器系统。生物医学测量系统不仅要求更严格的技术性能,如噪声性能、抗干扰能力、测量精度及可靠性等,而且还...