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生物醫學信號檢測與處理技術

  • 作者：編者:林凌//李剛|責編:張維夏
  • 出版社：南開大學
  • ISBN：9787310064304
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：377
人民幣：RMB 88 元      售價：元
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內容大鋼
    生物醫學信號檢測的目的是獲取生物醫學信息。生物醫學信息檢測是生物醫學工程學科具有無限發展前景的方向。在科學研究中，生物醫學信息檢測是探索生命的奧秘、人類大腦思維和意識、情緒等的必由之路；在工程創新中，現代醫學的發展基本上取決於「生物醫學信息檢測」的發展。目前醫學診斷基本上依靠各種醫學儀器的檢測結果，從大生化分析儀器，到正電子發射電腦斷層顯像（PET-CT）、核磁共振（NMR），無一例外是「生物醫學信息檢測」。
    「生物醫學信息檢測」涉及的學科和領域非常廣泛，橫跨生物醫學和工程兩大學科。在工程方面，又包括電子信息、信息感測與感測器及信號處理、成像與圖像處理。對生物醫學信息檢測的學習，既需要掌握高深的理論，又需要強大的工程能力，還需要寬廣、豐富的知識面。這些要求與教材有限的篇幅產生巨大的矛盾。為解決這一矛盾，作者在教材內容選擇方面進行了平衡：既保證必要的基礎知識面，又針對某些典型的感測器及其技術進行系統、深入的介紹；既注重理論的精煉，又保證工程教育目標——學以致用的實現。同時，作者也將30多年積淀下來的學術思想和部分學術成果有機地融入其中。
作者介紹
編者:林凌//李剛|責編:張維夏
目錄
第1章  測量、精度與誤差
  1.1  引言
  1.2  生物醫學信號與信息
  1.3  感測器
    1.3.1  感測與測量的關係
    1.3.2  醫學診斷與醫學研究中的感測與測量
    1.3.3  醫學感測與測量的特殊性
    1.3.4  感測器的基本參數與特性
    1.3.5  有雜訊的感測器的數學模型
  1.4  誤差的基本知識
    1.4.1  誤差的基本概念
    1.4.2  精度與不確定度
    1.4.3  有效數字及其運算規則
    1.4.4  隨機誤差
    1.4.5  誤差的合成與分配
    1.4.6  微小誤差的取捨準則
  1.5  提高生物醫學信息檢測的精度
    1.5.1  生物醫學信息檢測中的雜訊、干擾與誤差
    1.5.2  干擾及其抑制
    1.5.3  電路雜訊
    1.5.4  醫療電子測量電路（系統）的精度設計
第2章  生物電信號檢測
  2.1  引言
  2.2  生物電檢測中的干擾及其對策
    2.2.1  電極雜訊
    2.2.2  無線電波及高頻設備的干擾
    2.2.3  被測生理變數以外的人體電現象所引起的雜訊
    2.2.4  其他醫療儀器的雜訊
    2.2.5  電子器件雜訊
    2.2.6  儀器內部布局、布線的因素所造成的干擾
    2.2.7  靜電雜訊
    2.2.8  50Hz交流干擾
  2.3  生物電檢測前置放大器的常規設計
  2.4  生物電檢測前置放大器的現代設計
    2.4.1  採用高解析度ADC方案
    2.4.2  採用「過採樣」技術的方案
  2.5  生物電檢測的集成化模擬前端
第3章  傳統感測器及其測量電路
  3.1  概述
  3.2  熱電阻的介面電路
  3.3  電容感測器的介面電路
    3.3.1  電容感測器橋式介面電路
    3.3.2  電容感測器諧振式介面電路
    3.3.3  電容感測器調頻式介面電路
    3.3.4  電容感測器運算式介面電路
  3.4  電渦流式感測器的介面電路
  3.5  電位器式感測器的介面電路
  3.6  差動變壓器式感測器的介面電路
  3.7  壓阻式壓力感測器介面電路
  3.8  壓電晶體感測器的介面電路

  3.9  光電二極體（光電池）的介面電路
    3.9.1  工作原理
    3.9.2  光電二極體的介面電路
  3.10  電化學生物感測器
第4章  集成感測器測量電路
  4.1  概述
  4.2  阻抗型感測器的集成介面電路
    4.2.1  熱敏電阻到數字轉換的介面電路
    4.2.2  熱敏電阻到數字轉換器MAX6682
    4.2.3  集成數字體溫計晶元HT7500
    4.2.4  12位阻抗轉換器網路分析儀（IC）AD5934
    4.2.5  LDC電感數字轉換器LDC1000
    4.2.6  電容感測器的集成介面電路AD7745
    4.2.7  LVDT感測器信號調節器PGA970
    4.2.8  低成本、高精度感測器信號調理器MAX1452
    4.2.9  MAX1455低成本感測器信號調理器
    4.2.10  感測器模擬前端LMP90100／99／98／97
  4.3  有源感測器的介面電路
    4.3.1  光電二極體及其介面電路
    4.3.2  壓電晶體（感測器）的介面電路
    4.3.3  pH電極的介面電路
  4.4  電化學與生物感測器的介面電路
    4.4.1  電流法電化學生物感測器介面電路
    4.4.2  近紅外氣體感測器介面電路
    4.4.3  分立器件的測量電路
    4.4.4  LMP91051構成的測量電路
第5章  生物醫學信號檢測的AFE
  5.1  生物電位測量模擬前端
    5.1.1  生物電位測量模擬前端ADS1294／6／8／4R／6R／8R
    5.1.2  極低功耗單通道生物電位測量模擬前端MAX30003
    5.1.3  全集成單導聯ECG模擬前端.AD8232
  5.2  血氧飽和度與心率測量模擬前端
    5.2.1  脈搏血氧飽和度和心率測量模擬前端MAX30101
    5.2.2  低成本極小體積的脈搏血氧飽和度和心率感測器AFE4403
  5.3  體溫感測器
    5.3.1  體溫感測器MAX30205
    5.3.2  紅外線測溫器MLX90614
  5.4  體重計和人體成分測量模擬前端的AFE4300
    5.4.1  體重計
    5.4.2  體成分測量部分
  5.5  生物阻抗和電化學前端AD5940及其應用
    5.5.1  工作原理
    5.5.2  系統配置寄存器
    5.5.3  低功耗DAC
第6章  光電感測器及其測量電路與應用
  6.1  概述
  6.2  光的性質與光源
    6.2.1  光的性質
    6.2.2  光源
  6.3  真空光電式感測器

    6.3.1  真空光電管
    6.3.2  光電倍增管
  6.4  光電式感測器的應用舉例
    6.4.1  極高靈敏度光譜儀
    6.4.2  正電子發射成像
  6.4  _3  y相機（Gamma Camera）
    6.4.4  平面成像裝置
    6.4.5  數字成像X射線照相（DR）
    6.4.6  實驗室檢驗（體外檢驗）
    6.4.7  細胞分類收集器
    6.4.8  共聚焦激光顯微鏡
    6.4.9  DNA微陣列掃描器
    6.4.10  DNA測序儀
第7章  圖像感測器及其應用
  7.1  概述
  7.2  分類與工作原理
    7.2.1  CCD圖像感測器
    7.2.2  CMOS圖像感測器
  7.3  圖像感測器的性能參數
    7.3.1  固態圖像感測器尺寸
    7.3.2  像素總數和有效像素數
    7.3.3  動態範圍
    7.3.4  靈敏度
    7.3.5  解析度
    7.3.6  像元尺寸
    7.3.7  光電響應不均勻性
    7.3.8  光譜響應特性
    7.3.9  壞點數
    7.3.10  CRA角度
    7.3.11  IR cut（濾除紅外光）
    7.3.12  快門
    7.3.13  像素技術
    7.3.14  通信介面
    7.3.15  封裝
  7.4  圖像感測器的醫學應用舉例
    7.4.1  高清醫用電子內鏡
    7.4.2  直接數字化X射線攝影系統
    7.4.3  醫用無線內窺鏡
第8章  數字時代的模擬信號處理與過採樣
  8.1  模擬信號處理vs數字信號處理
  8.2  模擬信號處理的必要性
  8.3  高精度與高速度測量
    8.3.1  A／DC的選擇原則
    8.3.2  A／DC的等效解析度
  8.4  過採樣及其方式
    8.4.1  足夠高的精度
    8.4.2  足夠快的採樣速度
    8.4.3  經典過採樣與?-△型A／DC
    8.4.4  N位A／DC的過採樣
    8.4.5  基於過採樣的高速鎖相演算法

  8.5  過採樣應用舉例
    8.5.1  基於過採樣技術的生物電信號檢測
    8.5.2  基於過採樣技術的頻分調製血氧飽和度檢測
    8.5.3  基於過採樣技術和成型信號的微光圖像檢測

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