基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、分類號UDC密級學(xué)號1108040247碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設(shè)計基于手掌電阻抗譜測量的生物特征識別系統(tǒng)設(shè)計喬洋喬洋學(xué)科門類：類：工學(xué)學(xué)科名稱：稱：測試計量技術(shù)及儀器測試計量技術(shù)及儀器指導(dǎo)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(shè)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(shè)計學(xué)科專業(yè)：測試計量技術(shù)及儀器學(xué)科專業(yè)：測

2、試計量技術(shù)及儀器申請人：喬洋申請人：喬洋簽名：名：指導(dǎo)教師：楊宇祥副教授指導(dǎo)教師：楊宇祥副教授簽名：名：摘要現(xiàn)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(shù)是根據(jù)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(shù)，目前主要應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(zhuǎn)換為電流信號并注入生物體內(nèi)是BIS測量的關(guān)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(fù)載下的電流輸出情況。測試結(jié)果表明：Howl電路在負(fù)載變化不大的情況下可以達(dá)到較寬的頻率范圍，而AD8130和AD844電路對負(fù)載變化較大的情況表現(xiàn)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(dǎo)意義。2、設(shè)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(shè)計，主要設(shè)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(yīng)信號，設(shè)計了基于FFT加窗改進(jìn)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(jìn)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(nèi)；為了驗證BIS測量儀的實際使用效果