基于LabVIEW的多道电生理系统中数据的采集与处理

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1.1信号调理
　　信号调理装置对于一个测试系统的性能优劣有至关重要的影响。本系统从人体共获得32路电生理信号，这些信号输出电压非常小，易受噪声影响，并存在很高的尖峰值，故在它们转换为数字量之前需要进行预处理，即信号调理。
　　信号调理器由信号调理机箱、信号调理模块(实现信号调理功能的主要部件，具有多种功能模块可以选择)和信号连接端口组成。它作为前端信号调理系统时，向数据采集设备传递数据有两种基本操作模式。经过比较，笔者选用多路复用模式。采用这种模式时，信号调理设备的所有输入信道都被复合到一个信道输出。
　　本系统信号调理器所选各部件如下：
　　(1)信号调理机箱SCXI-1000工作电源为标准交流供电方式，可以为信号调理提供低噪音环境，为模块提供控制威廉希尔官方网站 ，适用于各种SCXI模块。
　　(2)多功能信号调理模块SCXI-1122有16个独立输入通道和2个独立激励通道，适用于电压、电流、热电阻和热电偶等电信号的信号调理，它支持多路复用模式。
　　(3)接线端SCXI-1322有一块带48个管脚的隔离板，可与SCXI-1122的输入连接器相连，有16组输入管脚与SCXI-1122模数输入相连，另外保留7对管脚为模数激励通道使用。
1.2数据采集板卡及驱动程序
　　选用NI PCI-6024E数据采集卡进行数据采集。功能参数如下：
　　采用PCI总线技术，16通道单端模拟输入(或8路差分输入)，输入范围从+/-0.05V到+/-10V，2个输出通道，输出范围-10V~+10V，分辨率12bits,采样最高频率200kS/s，有8个数字I/O口，有2个24位计数器/定时器，支持外部时钟，外部数字触发。
　　硬件驱动程序是应用软件对硬件的编程接口，它包含着对硬件的操作命令，完成与硬件之间的数据传递。依靠硬件驱动程序可以大大简化LabVIEW编程工作，提高开发效率，降低开发成本。LabVIEW的数据采集DAQ函数库可以让用户使用NI插卡式或远端分布式产品来采集测量信号或发出控制信号。?

　　本系统是在医院手术室进行工作的，工作环境较为安静，不会出现较大的干扰信号，但是由于本系统对获取信号的精密性要求较高，在采集数据后需要进行滤波，以更精确的对采集数据进行测量和分析。采集数据的原始图形见图2。

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　　本系统需要对采集获得的数据进行处理，如波形回放，波形存储、通道刺激等操作，所以需将数据存入硬盘。此外，考虑到系统高实时性的要求，要尽可能减少硬盘占用量，故本系统的数据存储操作采用了轮换法。
　　所谓轮换法，就是使用多个文件轮换存储数据。本系统要求最多回顾十分钟数据即可，计算十分钟数据容量为29.3MB，经分析使用2个文件来轮换存储所采数据就可以达到系统需求。也就是说，将前一个十分钟采集获得的数据存在第一个文件d11.scl里，将下一个十分钟采集获得的数据存在第二个文件d12.scl里，再将接下来十分钟的数据存在第一个文件d11.scl里，如此反复执行即可在保证硬盘低占用量的同时，实现数据存储。