基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設計.pdf

1、分類號UDC密級學號1108040247碩士學位論文碩士學位論文基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設計基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設計喬洋喬洋學科門類：類：工學學科名稱：稱：測試計量技術及儀器測試計量技術及儀器指導教師：師：楊宇祥楊宇祥副教授副教授申請日期：期：2014年3月摘要I論文題目：基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設計論文題目：基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設計學科專業(yè)：測試計量技術及儀器學科專業(yè)：測

2、試計量技術及儀器申請人：喬洋申請人：喬洋簽名：名：指導教師：楊宇祥副教授指導教師：楊宇祥副教授簽名：名：摘要現有的生物特征識別方法（如指紋、虹膜、人臉等）主要基于圖像特征，存在容易被仿冒、需光照環(huán)境、采集成本高等不足。生物電阻抗譜（BIS）技術是根據生物組織的電阻抗特性隨頻率變化的規(guī)律來獲取生物組織的生理狀態(tài)的一種無創(chuàng)、廉價的測量技術，目前主要應用于生物醫(yī)學領域。本文探索性地提出了一種基于手掌BIS測量的生物特征識別新方法，主要研究工作

3、包括:1.電壓控制電流源（VCCS）將電壓信號轉換為電流信號并注入生物體內是BIS測量的關鍵組成部分。本文比較了六種常用的VCCS，分別測試了它們在不同頻率和不同負載下的電流輸出情況。測試結果表明：Howl電路在負載變化不大的情況下可以達到較寬的頻率范圍，而AD8130和AD844電路對負載變化較大的情況表現出更好的穩(wěn)定性。上述研究對BIS測量系統(tǒng)中VCCS的選擇具有較強的指導意義。2、設計并制作了一套基于ARM的掃頻式BIS測量系統(tǒng)，

4、該系統(tǒng)以ARMCtexM3系列微處理器STM32F303為控制核心，采用模塊化電路設計，主要設計了DDS信號發(fā)生模塊，VCCS模塊，儀表放大器模塊，手指回路電極切換模塊，手掌BIS測量電極模塊。3、對BIS測量系統(tǒng)采集到的正弦激勵及阻抗響應信號，設計了基于FFT加窗改進算法的阻抗計算程序，并采用拉格朗日插值法對阻抗幅值和相位進行校正；對RC三元件阻抗等效電路測量實驗表明，系統(tǒng)測量誤差控制在1.5%以內；為了驗證BIS測量儀的實際使用效果