摘 要：本文將多超聲傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用于電子血壓測量中，詳細分析了利用多個超聲波傳感器組成傳感器陣列測量血壓的原理。在DSP平臺上采用多傳感器數(shù)據(jù)融合算法自適應(yīng)加權(quán)估計法，對多個傳感器采集的信息進行融合，將融合結(jié)果上傳至上位機。實驗證明此方法能夠較好的克服由于受試者身體活動引起的測量誤差。 關(guān)鍵詞：超聲波；數(shù)據(jù)融合；自適應(yīng)；加權(quán)因子 1．引 言 血壓反映了人體心臟和血管的功能狀況，血壓檢測對防病治病、及早發(fā)現(xiàn)疾病，都有重要意義。血壓測量常采用間接法，本文著重研究超聲法，它是利用超聲波對血流和血管壁運動的多普勒效應(yīng)來檢測收縮壓和舒張壓的，因為多普勒頻移與血壓有較為穩(wěn)定的相關(guān)性, 因此利用多普勒原理測量的血壓值比較準確。 但是，在以往的單傳感器測量系統(tǒng)中，由于傳感器的方差是不能改變的，所以減小誤差的唯一方法就是增加測量次數(shù)求平均值，這大大增加了系統(tǒng)的運算量[2]。本文研究了多傳感器數(shù)據(jù)自適應(yīng)加權(quán)融合算法，它無需傳感器測量數(shù)據(jù)的任何先驗知識，根據(jù)傳感器的測量值融合出方差最小的數(shù)據(jù)融合值。估計后的方差小于采用單個傳感器均方估計的方差和采用多傳感器均值平均法做估計的方差。 2．系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 采用三組不同頻率的超聲探頭，分別安放在袖帶的不同位置。首先由單片機發(fā)出三種不同頻率的脈沖信號分別經(jīng)過發(fā)射電路驅(qū)動超聲波傳感器，同時單片機通過驅(qū)動電路驅(qū)動氣泵對袖帶充氣，當袖帶的壓力高于動脈內(nèi)的血壓時，血管被阻斷，血管壁靜止不動，所以單片機檢測到的超聲波回波不會產(chǎn)生多普勒頻移；當袖帶的壓力剛好低于或高于血壓時，血流相對血管運動較大，此時單片機檢測到的超聲波回波就會產(chǎn)生多普勒頻移。 在一個心周期內(nèi)，隨著袖帶壓力的逐漸增加，血管的開放和閉合時間逐漸減小，直到開放和閉合重合，此點對應(yīng)壓力傳感器上的壓力即為收縮壓；相反，當袖帶壓力減低時，開放和閉合之間的時間增加，直到血管的一次閉合和下次血管的開放重合，此點對應(yīng)壓力傳感器上的壓力即壓力為舒張壓。因此，隨著每次心搏血管呈現(xiàn)開發(fā)和閉合，借助于頻移輸出的波形就可以檢測出收縮壓和舒張壓[5]。將每組測得的血壓數(shù)據(jù)經(jīng)過DSP數(shù)據(jù)融合后，就可以得到較為準確的血壓數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的原理框圖如圖 基于多超聲傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的血壓測量系統(tǒng)全文下載