一种基于FPGA的脉搏波信号发生器及方法

摘要

一种基于FPGA的脉搏波信号发生器，包括LCD显示器、示波器、FPGA、触摸屏、电源、AD转换装置和DA转换装置；DA转换装置输入端连接FPGA，DA转换装置输出端连接示波器，AD转换装置输入端连接FPGA，AD转换装置输出端连接触摸屏，LCD显示器连接FPGA，电源连接LCD显示器。本发明方法采用两种方式产生脉搏波波形，一种方式是通过高斯函数-Cosine函数结合的方式，分段拟合脉搏波得到最后的完整波形，省去了整个波形所浪费的存储空间，具有专一性；另一种方式是采用弹性腔模型模拟血管情况，模拟出两个血管弹性腔，通过参数的改变，可以产生低阻力，中阻力，高阻力，超高阻力四种情况下的脉搏波波形。两种方式均能在信号数据未知的前提下，由用户设定得到准确脉搏波波形输出。

主权项

一种基于FPGA的脉搏波信号发生器，包括触摸屏、LCD显示器、示波器、FPGA、电源、AD转换装置和DA转换装置；所述电源用于为LCD显示器、触摸屏、AD转换装置和DA转换装置供电；所述AD转换装置用于将点击触摸屏动作产生的电压值转换为坐标数字值并将该坐标数字值传输至FPGA；所述DA转换装置用于将FPGA输出的数字波形转换为模拟波形并将该模拟波形传输至示波器；所述FPGA用于产生脉搏波信号并将其传输至LCD显示器或示波器进行脉搏波波形显示；                                                                              所述DA转换装置输入端连接FPGA，DA转换装置输出端连接示波器，AD转换装置输出端连接FPGA，AD转换装置输入端连接触摸屏，LCD显示器连接FPGA，电源连接LCD显示器；其特征在于：所述FPGA设置有波形选择模块、特征点选取模块、波形拟合模块、噪声叠加及信噪比设定模块、基线漂移模块、触摸屏去抖动模块和血管弹性腔仿真模块；所述波形选择模块用于提供可选的输出波形类型并选择；所述特征点选取模块用于对波形选择模块选择的波形进行特征点选取；                               所述波形拟合模块用于利用高斯‑cosine函数将特征点选取模块选取的特征点拟合成波形；所述血管弹性腔仿真模块用于将人体主动脉模拟成两个血管弹性腔并仿真出该血管弹性腔内血液流动状态产生波形；所述噪声叠加及信噪比设定模块用于对波形拟合模块拟合成的波形或血管弹性腔仿真模块产生的波形叠加噪声信号并设定信噪比；所述基线漂移模块用于对叠加噪声并设定信噪比后的波形加入基线漂移；所述触摸屏去抖动模块用于去除点击触摸屏引起的抖动干扰。