现代医学电子仪器原理与设计复习指导
目录
绪论阅读材料复习与练习
第一章医学仪器概述
第二章生物信息测量中的噪声和干扰
第三章信号处理
第四章生物电测量仪器
第五章血压测量
第六章医用监护仪器
第七章心脏治疗仪器与高频电刀
第八章医用电子仪器的电气安全
0阅读材料复习与练习
1.（医疗仪器）主要指那些单纯或组合应用于人体，用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器，包括所需的软件。
2.随着当今人类社会的发展和对医学模式认识上的转变，特别是以Internet为代表的信息技术的普及，以医院为中心的模式必然会再次回归到以（社区、家庭医疗为中心，“以人为本”、以预防为主）的医学模式上来。医学仪器的设计应充分认识这一医学发展的必然趋势。
3.以（社区医疗）为中心的医学模式正在崛起，我们从事医学仪器设计应充分认识到这一发展趋势。
4.（生物医学信号检测）技术是对生物体中包含的生命现象、状态、性质及变量和成分等信息的信号进行检测和量化的技术。
5. （生物信息处理）技术即是研究从被检测的湮没在干扰和噪声中的生物医学信号中提取有用的生物医学信息的方法。
6.（专家系统）实质上是某一专门知识，例如某种疾病的诊断、处方，某些矿物的资源勘探数据分析等的计算机咨询系统(软件)。专家系统的基础是（专家知识），一类是已经总结在书本上的定律、定理和公式等，另一类是专家们在实际工作中长期积累的经验、教训。
7.请给出虚拟医学仪器的系统构成，并叙述各模块的功能。
答案要点：虚拟医学仪器通常由通用计算机系统、扩充的硬件模块和软件模块
三大部分构成。计算机系统指通用计算机，如PC机或工作站.功能：完成仪器的全套应用软件设计；硬件模块包括接口驱动部件、医学功能部件和传感器或作用部件。功能：接口驱动部件的功能是实现硬件模块与计算机的接口，是使硬件模块与计算机系统能进行有效的通信和数据传输的关键；医学功能部件是硬件模块的核心，该部件进行有关生理信号的放大、滤波、处理，然后经模数转换变为数字信号，由接口驱动部件送计算机系统；传感器或作用部件是硬件模块和虚拟医学仪器最前端的部件，传感器是将所获微弱生命信号转换为电信号，作用部件是用于治疗的各种物理因子发生器；软件模块由计算机的部分系统软件、工具软件和专为虚拟医学仪器设计的医学应用软件组成。功能：一是实现对整个仪器的有效管理，如医学信号的处理分析、存储等；二是提供友好的人机交互界面。
8.请简述应用CMOS电路的注意事项。
1）未用引脚的处理：由于CMOS电路是电压处理器件，输入电阻极大，因而输入引脚不能悬空，否则引起电荷的积累，产生较大的感应电动势，使管子导通，电路功耗大大增加。所以对与非门和与门的多余输入端应接高电平，而或门和或非门则应接至低电平。
2）输入信号幅度：CMOS电路输入信号的幅度应当保持在供电电压范围之内，若超过供电电压容易在输入端形成较大的电流，损坏输入端保护二极管，过大幅度还容易寄生可控硅现象造成电路的损坏。
3）输出能力：CMOS电路的输出电流不太大，因而对TTL电路的扇出系数不大，但CMOS 电路的输入电阻极大，对CMOS电路的扇出系数极大。
9.施乐PARC研究中心首席科学家马克.威瑟提出宁静技术（Calm Technology）：
“技术应无缝地融入我们的生活，而不是让我们时时感到技术的战栗与恐惧；我们不会消失在电脑空间中，而是电脑将消失在我们的生活中。”结合课程学习体会谈谈宁静技术对医学仪器设计的启示。
答案要点：由于现在计算机技术和电子技术的发展，为便携式医学仪器的微型化和低功耗设计提供了有力的技术支持，设计中的要点如下：
①系统设计高度集约化
a、仪器的中央处理功能和测控、管理功能由单片机承担。
b、存储器方面选用固态、微型器件，内存选用低功耗的静态存储器，外存选用大容量、可掉电保存数据的闪存。C、仪器对外通信采用线数较少的串行方式。d、外设不配备打印机，数据输出与备份输出由通信口实现。
②选用合适的供电电压和运行速度
由电子仪器系统动态功耗∝可知，为实现低功耗设计，一要采用低电压供电，由于便携式医学仪器是采用电池供电，这样既能减少系统功耗，又有利于电池选配；二是选取满足工作要求的工作频率，而不追求高速度和大的驱动能力。
③电路设计全面采用CMOS集成电路
除个别功率驱动电路外，设计中应尽可能采用CMOS集成电路。由于CMOS集成电路具有微功耗；输出逻辑电平摆幅大，工作电压范围宽，因而抗干扰能力强；和工作温度范围宽等优点。
④中央处理机参与低功耗管理
由于仪器的动态功耗远远大于静态功耗，所以中央处理机应实时调度，将系统置于工作状态、待机状态和掉电运行状态等。也可对系统电路实行分区供电方式。
⑤全面采用表面安装器件
由于表面安装器件可以大幅度提高单位面积上器件的密度，可确保整机微型化，故除个别大功率器件外，可采用表面安装器件。
第一章医学仪器概述
1.依据检测和处理信号的方法不同，医学仪器的工作方式分为：（直接）和间接、（实时）和延时、间断和连续、模拟和（数字）。
2.依据医学仪器的用途不同，医学仪器通常分为：（诊断）用仪器，如生物电诊断与监护、生理功能诊断与监护、人体组织成分的电子分析、人体组织结构形态影像诊断；（理疗）用仪器，如电疗、光疗、磁疗与超声波治疗。
3.（生理系统的建模与仿真）方法，即是为了研究、分析生理系统而建立的一个与真实系统具有某种相似性的模型，然后利用这一模型对生理系统进行一系列实验，这种在模型上进行实验的过程就称为系统仿真。
4.（建模）是医学仪器设计的第一步和关键，是对生命对象进行科学定量描述的产物。
5.建模关系即模型的（有效性）度量主要包括：复制有效，在系统输入与输出上认识系统；预测有效，对系统内部状态及总体结构认识清楚；结构有效，内部状态、总体结构及分解结构均有了解等三个层次。
6.广义而言，生理系统的模型不仅包括人造的物理或（数学）的模型，也应包括动物模型。
7.（建模）即建立一个在某一特定方面与真实系统具有相似性的系统，真实系统称为原型，而这种相似性的系统就称为该原型系统的模型。
8.模型的建立蕴含的三层意思即（理想化）、（抽象化）和（简单化）
9.模型可分为（数学模型）（物理模型）和（描述模型）三种.
10.按照真实系统的性质而构造的实体模型即（物理模型）。对生理系统而言，其物理模型通常是由非生物物质构成的，根据其与原型相似的形式可分为如下四种类型：（几何相似模型）、（力学相似模型）（生理特性相似模型）（等效电路模型）。
11.所谓（数学）模型，就是用数学表达式来描述事物的数学特性，它不像物理模型那样追求与客观事物的几何结构或物理结构的相似性，但可较好地刻划系统内在的数量联系，从而可定量地探求系统的运转规律。
12.构造一个数学模型主要包括（系统中各个作用环节的描述）即寻求一个适当的数学运算关系来描述系统的结构、功能和内在联系和（表征系统的固有特征量的提取）即主要来源于实验数据的参量提取两个方面的内容。
13.建立生理系统数学模型的方法主要有（黑箱方法）、（推导方法）两种。
14. 数学模型的（黑箱）研究方法是指对所研究的系统的内部构造和机理一无所知，仅仅能从外部的客观测量，如系统的输入与输出来考察系统。对于黑箱，其数学模型即为（满足某一特定输入输出关系的传递函数）。
15. 数学模型的（推导）研究方法适用于那些内部结构和机理已部分地被人们所认识的系统。根据该系统的物理化学过程以及解剖学与生物学知识，用分析的方法推导出描述系统功能和特性的模型。
16.（理论分析法）建模应用自然科学中已经被证明的正确的理论、原理和定律，对被研究系统的有关要素进行分析、演绎、归纳，从而建立系统的数学模型。
17.（类比分析法）建模根据两个或者两类系统某些属性或关系的相似，去推论两者的其他属性或者关系也可能相似的方法。
18.（数据分析法）建模对无法运用理论分析或结构难于类比，但能获得一定表征系统规律、描述系统状态的实验数据，可用回归分析等方法建立系统的数学模型或对模型进行验证。19. 影响仪器设计的基本因素有（信号因素）、（环境因素）、（医学因素）、（经济因素）和（时代因素）五种，这些因素都是进行设计时考虑的基本原则。
20.医学处理信号的特点由（信号源-人体）和（测量方法）共同决定。信号检测与处理中，对信号有效提取和和处理的前提是获取干净的信号-这是仪器设计中面临的主要问题和挑战之一。
21.在现代的医学仪器设计中，构建生理模型的方法很多，最常用的方法有理论分析法建模、类比分析法建模和数据分析法建模三种方法。
22.物理模型是简化的、类似于实际系统的某些突出特征而设想的一种物理系
统，它较之于真实系统更易于进行分析研究。
23.频率响应反映的是仪器对不同频率的信号的不同的灵敏度，要求心电图机对0.1到25Hz 的频率范围内的信号，频率响应曲线必须是平坦的（<±0.5dB）。
24.截止频率是指灵敏度下降到70.7% （-3dB）时的频率。
25.共模抑制比可表示为CMRR=Ad/Acm，其中Ad为系统总的差模增益，Acm为系统总的共模增益。共模抑制比常用分贝（dB）表示，即CMRR=20lg(Ad/Acm)，该值体现了仪器的抗共模干扰的能力。
26.医学仪器的主要技术特性有哪些?
答：1）准确度（Accuracy）：准确度是衡量仪器测量系统误差的一个尺度。准确度可理解为测量值与理论值之间的接近程度。
2）精密度(Precision)：精密度是指仪器对测量结果区分程度的一种度量。表示从所选定的已知数据中可能分辨的数值。
3）输入阻抗(Input impedence)：通常称外加输入变量（如电压、力、压强等）与相应应变量（如电流、速度、流量等）之比为仪器的输入阻抗。输入阻抗Z为被测量的输入变量X1和另一固有变量X2的比值。
4）灵敏度(Sensitivity)：仪器的灵敏度是指输出变化量与引起它变化的输入变化量之比。5）频率响应(Frequency response)：仪器保持线性输出时，允许其输入频率变化的范围，它是衡量系统增益随频率变化的一个尺度。
6）信噪比(Signal to Noise Ratio)：信噪比定义为信号功率PS与噪声功率PN之比，为了便于对信噪比作定量比较，常以输入端短路时的内部噪声电压作为衡量信噪比的指标。
7）零点漂移(Zero drift)：仪器的输入量在恒定不变（或无输入信号）时，输出量偏离原来起始值而上、下漂动、缓慢变化的现象称为零点漂移。
8）共摸抑制比(CMRR common mode rejection ratio)：定义为放大差模信号和抑制共模信号的能力
27.医学仪器有哪些特殊性?
答：被作用对象（人）的特殊性决定了医学仪器的特殊性
1）噪声特性-交流与电磁感应噪声，从人体拾取的生物信号不仅幅度微小，而且频率也低。必须尽量采取各种抑制措施，使噪声影响减至最小。一般来说，限制噪声比放大信号更有意义；
2）个体差异与系统性，人体个体差异相当大，用医学仪器作检测时，应从适应人体的差异性出发，要有相应的测量手段。人体又是一个复杂的系统，测定人体某部分的机能状态时，必须考虑与之相关因素的影响。要选择适当的检测方法，消除相互影响，保持人体的系统性相对稳定；
3）生理机能的自然性-无损测量的趋势，在检测时，应防止仪器（探头）因接触而造成被测对象生理机能的变化。因为只有保证人体机能处于自然状态下，所测得的信息才是可靠的、准确的；
4）接触界面的多样性-接触不良或面积不好；
5）操作与安全性-操作者与受检差者
28. 医学仪器基本分类方法依据有？
答：主要包括
1）检测的生理参数
2）检测转换原理-传感器及电极
3）在生理系统中的应用
4）临床运用
29.简述医学仪器设计的基本步骤。
①生理模型的构建。这是现代医学仪器设计中十分关键的一步，在对生理、病理、生化或解剖等相关知识分析的基础上，根据物理、化学、数学和生物医学的基本理论，或对实验所获数据的统计分析，构建设计目标的数学模型（或物理模型、或描述模型），并提出仪器设计应实现的技术指标。
②系统设计根据构建的生理模型和设计指标，提出系统总体设计方案和工程实现的方法、途径。并根据产品成本要求和性价比优选的原则，进行软硬件设计，并绘制出系统总框图
③实验样机研制包括仪器的软硬件设计、工艺设计和安全可靠性设计，并制作出实验样机，在实验室条件下进行仪器样机的性能测量和模拟实验，各项指标应达到设计要求。
④动物实验研究在进行临床试验前，先进行动物试验。选好适当的动物，对样机的性能进行全面的考察验证。并将结果反馈到1-3步
⑤临床试验在产品标准经有关部门审定，备案，并经检测中心对样机进行测试后，达到标准进入临床实验。对所获数据进行分析并反馈到1-3步。
⑥仪器的认证与注册提交仪器认证与注册的申请获准后，可进行仪器的生产。
30. 用框图说明医学电子仪器的基本结构并简要说明各部分的功能。
答：（1）生物信息的检测（采集系统）：根据生物信息的特点，针对不同的生理参量，采用不同的方式（传感器和处理电路）
（2）生物信息的处理：为了从检测到的信号中获得更多的有用信息，同时使信息的特征更明确、更准确、更直观
（3）生物信息的记录与显示系统:直接描记式记录器,磁记录器,数字式显示器
(4)辅助系统
第二章生物信息测量中的噪声和干扰
1.实现生物信号测量的基本条件是（抗干扰）和（低噪声）
2.（噪声）是电路系统中除了有用信号以外的其他信号，包括人体和测试系统；（干扰）是由测试系统外部所引起的电路系统中的不期望动作
3.能产生一定的电磁能量而影响周围电路正常工作的物体或设备称为（干扰源）
4.（EMC）即电磁兼容设计原则是在电子系统之间实现不互相干扰，协调混同工作的原则，即抑制来自外部的干扰和抑制系统本身对外界其它设备产生干扰。
5.经（导线）传播将干扰引入测试系统的耦合方式称为（传导耦合干扰）。
6.干扰经（公共阻抗）耦合是在测试系统内部各单元电路之间、或者两种测试系统之间存在公共阻抗，由电流流经公共阻抗形成压降造成干扰。
7.在电子系统内部元件和元件之间、导线和导线之间以及导线与元件，导线、元件和结构件之间都存在分布电容。一个导体上的电压或干扰成分通过分布电容使其它导体上的电位受到影响，这种现象称为（电容性耦合）。
8.用的金属板、金属网作为屏蔽体的屏蔽效果用（屏蔽后场强被衰减的程度）来描述。
9.屏蔽电场或远场的平面波即辐射场时，宜选择铜、铝、钢等（高电导率）材料；屏蔽低频磁场，宜选玻莫合金、锰合金、磁钢、铁等（高导磁率）材料。
42.测试系统的噪声一般包括：（非需要医学信号即人体噪声）和测量系统内部由器件、材料、部件的物理因素产生的自然扰动即电压或电流。通过噪声过程的分析进行合理的电路设计，降低噪声限度。
10.噪声电压或噪声电流是随机的，不能用一个确定的时间函数来描述，但服从一定的（统计）规律。生物医学电子学中常遇到的噪声源-热噪声和散粒噪声的概率密度服从（高斯或正态）分布。
11.功率谱密度表示单位频带内噪声功率随频率的变化。此曲线覆盖的面积在数值上等于噪声的总功率。低频噪声的谱密度随频率的减小而（上升），通常称为粉红色噪声；蓝噪声谱密度随频率的增大而（上升）。
12.（低频）噪声是造成生物医学信号提取过程中的主要障碍。主要有两种材料之间不完全接触，形成起伏的电导率，如开关、继电器或晶体管、二极管的不良接触、电流流过合成碳质电阻的不连续介质等；有源器件在制作工艺过程中，材料表面特性及半导体器件中结点的缺陷等。
13.（热）噪声由导体中载流子随机热运动引起。任何处于绝对零度以上的导体中，电子都在做随机热运动。利用（超低温技术）（减小信号的频带）以及降低提取传感器的电阻可以限制信号热噪声。
14.半导体器件中载流子产生与消失的随机性是产生（散粒）噪声的主要原因。
15.低噪声设计的目的是指把总输入噪声减小到最低程度。通常用输入端对地短路时放大器的（固有噪声）作为放大器的噪声性能指标。
16.生理仪器对来自测量系统之外的干扰以及测量系统内部的噪声都很敏感，因此抗干扰和低噪声构成生物信号测量的两个基本条件。
17.在生物医学测量系统中，主要的噪声类型是：1/f噪声、热噪声和散粒噪声三种。
18.在场效应管中经常发生的噪声主要有:1/f噪声和热噪声两种。
19.减小电感性耦合的措施有哪些？
答：主要包括
远离干扰源，削弱干扰源的影响；
采用绞合线的走线方式；
尽量减小耦合通路，即减小面积A和cosq值
20.电磁干扰的处理措施主要包括那些？
答：主要包括
(1)合理接地
(2)屏蔽
(3)隔离
(4)去耦
（5）滤波
（6）系统内部干扰的抑制
第三章信号处理
1.简述低噪声放大器设计程序?
答：（1）根据噪声要求、源阻抗特性确定输入级网络：选择电路结构形式，选择器件、确定低噪声工作点，进行噪声匹配
（2）根据放大器要求的总增益、频率响应、动态范围、稳定性等指标决定放大级数及电路结构
2.医用电子仪器放大器对前置级电路的基本要求？
答：（1）高输入阻抗；
（2）高共模抑制比
（3）低噪声低漂移
（4）安全保护电路功能
3.前置放大电路基本结构与性能分析？
答：信号特点与测量方式决定信号特点，前置放大结构采用差动结构。
差动放大电路的共模抑制比受到放大电路闭环增益、外电路电阻匹配精度、放大器件本身共模抑制水平等影响，共模抑制能力下降；差动结构输入阻抗较低。
4. 试比较并说明光电耦合放大器和变压器耦合放大器的优缺点。隔离电路对工艺有何要求?说明理由
5.简述图示电路的功能？
答：（1）图示电路中运算放大器D1和D2组成的电路的共模增益为1，在a、b处的共模信号与被测体上的共模信号Vc相等。Vc=idbRo+Vo则直接接地Vc=idbRG，使用右腿驱动可使共模干扰减少（1+2Rf /Ra）倍。
（2）Ro是一个比较大的值，它的作用是在D5饱和时流过人体的电流仍是安全的，如10mA 以下，因此Ro的存在也会抵消右腿驱动电路的作用。
6.简述图示处理电路接线的功能？
7.结合图示说明电气隔离技术的功能？
答：（1）电气隔离：信号通路隔离+电源供应隔离
（2）当人体因漏电等原因与市电（如220V）接触，由于仪器与病人相连的应用部分是与仪器使用市电的电路部分电气隔离的，电流i不能构成回路，因此病人是安全的。
8.简述生理仪器的前置放大器电路设计应满足的基本要求。
①在测量过程中不允许影响正常的生理过程。
②测得的生理信号不得失真。
③最大可能地将信号与各种干扰相分离。
④一旦有电击事故等危险情况发生必须对病人提供有效的保护。
9.请简述在生理类仪器的前置级实施的保护措施。
答案要点：由于放大器，特别是作用于人体的前置级设计不当造成对人体（包括仪器）的危
害主要来自前端和后端（电源）两方面进入。
①从前端进入的保护措施。在前放两输入端对地接入保护电路。对于保护电路的选择确保前置放大器在正常情况下的高输入阻抗，且要在干扰电压冲击下保护器件自身不会损坏。对于低压保护，采用反向并联的硅二极管，其击穿电压约为600mV；中压保护，采用反相串联的齐纳二极管，选择击穿电压为3-20V；高压保护在每一输入接一个充气放电管，击穿电压为50-90V。
②交流电源端泄露的保护措施。对前置级采用浮地隔离的方法，前后电源采用DC-DC器件隔离，信号采用光电隔离，或信号经调制后用变压器耦合。
10.设计一个差动增益Ad=20、差动输入电阻大于20kΩ的基本差动放大器，并按照CMRRR=80dB确定各电阻的公差。
11.题图所示为一测量运算放大器的CMRR的线路，若所用电阻精度为δ=1％，器件本身的CMRR为80dB,
求：（1）测量误差；（2）若要求测量误差在10％以内，则要求选用多大精密度的电阻？
12.题图所示为以医用电子仪器中典型前置放大电路结构，其参数如图所示。已知当输入端加入1mv共模电压时，电路输出为0.05mv；当输入端短路接地时，测得输出端信号的峰-峰值为1.5mv。请完成下列相关问题：（1）推导计算电路的CMRR? (2)简要说明提高该电路共模抑制能力的措施？（3）计算该电路的等效输入噪声Uin
解：（1）由电路结构特点得：
(2) 电路结构：同相并联输入差动结构；同相串联输入结构；缓冲级结构；专用放大仪器结构
电路技术：右腿驱动；浮地技术
（3）
第四章生物电测量仪器
1.在脑电图的测量中，电极的安放标准遵循脑电图国际学会制定的10-20系统。
2.单极性导联法是设置一个星形电阻网络，即在爱氏三角形的三个顶点上分
别接入一个等值电阻，三个电阻的另一端接在一起。工作电极放置在规定位置，
参考电极接至中心电位端，构成单极性接发。
3.金属电极放入电解液中，在金属表面形成电极材料和电解液之间的电位差称为电极电位。
4.脑电图机是用来测量脑电信号的生物电放大器，脑电放大器的工作原理与心电放大器基本相同，但由于脑电信号的幅值范围为10－100μV，其放大器有增益更高；更高的共模抑制比；噪声更小；对电源的纹波系数亦有更高要求；更高的输入阻抗；更小的基线漂移等特点：
5.电极的作用是将以离子电流的形式在生物体内传播的生物电信号转化为电子电流形式的信号，主要用于测量体表电位。
6.心电图机主体从原理上可分为：输入回路；导联选择；放大电路；描笔驱动和走纸部分。
7.所谓“等电位接地系统”是使病人环境中的所有导电表面和插座地线处于相同电位，然后接真正的“地”，以保护电气敏感病人，也能保护病人免受其他地方地线故障的影响。在同
等电位按地线连接有困难或禁止连接的情况下，可用充分厚的绝缘物覆盖在金属表面上，防止人和金属表面接触。在安全标准中，原则上要求离患者2.5 m以内的范围要达到等电位化。
8.试讨论选择威尔逊中心端电阻时应考虑的因素，说明电阻选得太大或太小的优缺点。
9.脑电图有什么基本特征?分别以什么方式表示?
10.何谓特异性诱发电位?临床上常用的诱发电位有哪几种?
14.简述影响EGG精确测量的因素？
答：(1)正确的电极放置(2)电极与皮肤接触良好(3)导联选择正确(4)排除外部干扰15.题图所示为接在放大器两个输入端的导联脱落监视电路，试分析其工作原理。
16.设计一右腿驱动电路，并标出所有电阻的数值。对流经身体的50Hz、1μA的电流，要求共模电压必须减小到2 mV；当放大器在±12 V饱和时，电路流过的电流不应大于5μA
17.脑电图系统由哪些单元部件组成?试说明各主要部件的功能。
18.设计一个脑电图机用的电极阻抗测量电路，并说明其与心电图机中的电极脱落电路相比有何异同，为什么?
19.在ECG-6511中，采用了锁相技术来作传动走纸电机的调速和稳速控制，使走纸速度准确，请给出锁相环实现电机调速和稳速的原理示意图，并解释。
答：晶振产生两种标准频率用来作为两种走纸速度的控制信号，此信号与速度传感器检测的电机实际转动速度信号一块送到锁相环的鉴相器中，两种信号作比较，经滤波电路后，作为电机转速的控制信号，实现电机的速度调节。
20.在心电图机设计中如果屏蔽层采用一点接地会降低共模抑制能力，为什么？为了提高共模抑制比，屏蔽层采用什么措施，请给出其理由。参考下图中的屏蔽层设计。
A1
A2
答：采用一点接地，由于两根导联线的分布电容及电极电阻的不平衡造成共模电压的不等量的衰减，使放大器的CMRR下降。
屏蔽驱动电路由A2及外围电路组成。其原理为：共模电压通过中点RG引出，经运放A2反向跟随后加到导联线的屏蔽层，使左右导联线与屏蔽层之间的分布电容两端具有相同的共模干扰电压，即分布电容对共模干扰电压不产生分流，从而不会产生共模量不等量衰减形成的共模误差，提高了共模抑制比。
21.为了记录某一肢体单极导联心电波形时，把该肢体与wilson中心电端之间所接的电阻断开，改进成增加电压幅度的导联形式，即所称的加压导联，请给出加压导联与wilson网络的连接图，并证明电压幅度的增加。
第五章血压测量
1.动脉血压一般是指（主动脉）内的血压，通常以肱动脉血压代表。
2.动脉（脉搏）是动脉血压波动时所引起的动脉血管壁的搏动。
3.心缩期动脉血压上升，达到最高点的数值，称为（收缩压）；心舒期动脉血压下降，降至最低点的数值，称为（舒张压）；收缩压与舒张压之差为（脉搏压），简称脉压。在一个心动周期中动脉血压的平均值称为（平均动脉压），可用舒张压加上三分之一的脉压差来表示。
4.当对右心房血压进行测量时，体位引起的血压变化很小，故临床大多在上臂进行血压检查是很恰当的，因为它几乎与（右心房）在同一水平线上。而在别的高度上测量血压时，应根据高度差进行校正。这样（右心房）可作为血压测量的参考点。
5.用充满液体的导管测量人体内部压力时，一般是通过液体柱将压力引到人体外部的传感器进行测量。为反映人体内导管端部的压力，应将外部传感器与测量点置于（同一水平线）上，但最好的办法是将外部传感器置于参考点的水平线上，这样就不用考虑导管的端部在体内的位置了。
6.（直接法血压测量）是将一根导管经皮插入欲测部位的血管或心脏内，通过导管内的液柱同放在体外的应变式传感器、线性可变电感式差动变压器、电容式传感器等相连，从而测出导管端部的压力。优点是测量值准确，并能进行连续测量，缺点是有创伤。
7. 直接法血压测量按传感器的（位置）又分两类：一类是将血管内测量点的压力引出(一般通过充满液体的导管)体外，传感器置于体外进行测量；另一类测量则是将传感器置于导管的顶端，直接进入血管内测试点进行测量。
8.由于传感器特性的离散性，不同传感器配用相同测量电路时，所得结果显然不可能一致。为了解决这一矛盾，就必须对传感器的灵敏度加以（标定）。
9. 间接式血压测量（NIBP non-invasively blood pressure measurement)是利用脉管内压力与血液阻断开通时刻所出现的血流变化间的关系，从体表测出相应的压力值。
10.间接式血压测量的方法中最主要的一种方法是（利用袖带充气加压阻断动脉后，随后缓慢放气，在袖带下或动脉的远端检出脉搏的变化或血流的变化作为收缩压和舒张压的判据）。
11.通过充气球先给袖带充气，当袖带压力超过动脉收缩压时，动脉血管封闭，血流不通；然后打开针形阀使袖带内的压力以2～3mmHg/s的速度缓慢放气，当收缩压高于袖带内压力时，部分动脉打开，血液喷射形成涡流或湍流，它使血管振动并传到体表即为（柯氏）音。
12.柯氏音由放在袖带下、动脉上的听诊器听到。当听诊器第一次听到脉搏跳动声音时，压力表上所显示的压力值即为（收缩压）；随着气袖内压力逐渐下降，血管内血流状态也发生变化，当气袖内压力刚低于动脉舒张压时，气袖下血流恢复流通，听诊器发出变调的钝音，此时压力计所显示的即为（舒张压）。
13. 电外科器械(Electro-surgical Unit, ESU)，俗称（电刀），是一种利用高频电流的作用的医疗仪器。
14.无创血压测量的两种方法为:柯氏音法和示波法。
13.试分析压力传感器标定的原理？
14.画出运用微处理器的自动无创血压测试系统的原理结构框图？
15.简述血压直接测量的基本原理？并说明直接测量方法中的传感器置于体外和传感器置于体内的优缺点？
16.简述血压直接测量方法中误差的主要来源及消除方法？
17.试阐述振荡法无创测量血压的原理。
答：首先把袖带捆在手臂上，自动对袖带充气，到一定压力（一般为180~ 230 mmHg）开始放气，当气压到一定程度，血流就能通过血管，且有一定的振荡波，振荡波通过血管传播到机器里的压力传感器，压力传感能实时检测到所测袖带内的压力及波动。逐渐放气，振荡波越来越大。再放气由于袖带与手臂的接触越松，因此压力传感器所检测的压力及波动越来越小。
18.指出图示血压测试波形的特征参数？
19.在生理压力量的测量中如何选取参考点，并给出理由。
在生理压力量的测量中选取右心房作为测量的参考点。因为在人体上产生的压力包括生理压力和非生理压力组成，其中非生理压力包括大气压力和重力在人体产生的压力。右心房压几乎不受人体姿态变化的影响，故重力对其产生的效应很小，另外，胸腔中的压力与大气压相近，最稳定，而对心脏功能非常敏感，所以选择右心房压为生理压力参考点。
20.题图为血压直接测量的便携式血压计原理电路前置处理电路，试分析电路输出U0与Ui 的关系？
第六章医用监护仪器
1. (冠心病监护病房CCU)是以严重心脏疾病、心原性休克，特别是心肌梗塞患者为对象,对防治心律失常、减少猝死发生具有重要意义。
2. （动态监护和分析系统Ambulatory Monitor System，Holter）可以对日常生活中的病人作连续24 小时不间断的监护，有利于对偶发的症状作记录和诊断。除了心电Holter外，还出现了血压监护Holter、脑电监护Holter、多道Holter和基于阻抗法的心输出量Holter等.
3. (病人监护仪)是一种用以测量和控制病人生理参数、并可与已知设定值进行比较，如果出现超差可发出报警的装置和系统;病人监护系统能进行昼夜连续监视，迅速准确地掌握病人情况，以便医生及时抢救，使死亡率大幅度下降。
4.Holter系统分两部(携带式记录盒) 和( 快速回放分析部分)。携带部分包括生命信号获取、调理、储存和病人自觉症状的记录等功能；分析部分由存储信号解读部分和分析软件组成，主体是高性能的计算机。
5. 监护仪按结构可分为（便携式监护仪）、（一般监护仪）、（遥测监护仪）和（Holter磁带记录式）。
6.一般监护仪通常指（床边监护仪），这种机型应用最为普遍，在医院CCU和ICU病房中得
以广泛的应用，它往往与中央监护仪构成一个系统进行监护。
7.自动监护系统可分为（工业电视摄像与放像系统）（必要的抢救设备）和（多种生理参数智能监护仪）三大部分。
8.智能监护仪又可分为（信号检测部分）（信号的模拟处理部分）（信号的数字处理部分）（信号的显示、记录和报警部分）和治疗部分五个部分信号检测部分包括各种传感器和电极，有些还包括遥测技术以获得各种生理参数。传感器是整个监护系统的基础，有关病人生理状态的所有信息都是通过传感器获得的。信号的模拟处理部分是一个以模拟电路为核心的信号处理部分，主要是将传感器获得的信号加以放大，同时减少噪声和干扰信号以提高信噪比，对有用的信号中感兴趣的部分，实现采样、调制、解调、阻抗匹配等。信号的数字处理部分是今后系统发展很重要的部分，它包括信号的运算、分析及诊断。可实现：计算、叠加、运算和判断、建立被监视生理过程的数学模型。信号的显示、记录和报警部分是监视器与人交换信息的部分。包括数字或表头显示、屏幕显示、用记录仪做永久的记录、光报警和声报警。
9.心率测量是根据心电波形，测定瞬时心率和平均心率。瞬时心率是指心电图两个相邻R-R 间期的倒数，平均心率在一定计数时间内求R波个数的比值，（QRS波）的识别是心率测量的关键。
10.测量呼吸的方法有三种：（阻抗法）、（直接测量呼吸气流法）和（气道压力法）。
11.人体在呼吸过程中的胸廓运动会造成人体体电阻的变化，变化量为0.1 ～3Ω，称为呼吸阻抗。检测呼吸阻抗常用的方法有：（电桥法）、（调制法）以及（恒压或恒流源法）等。
阻抗法
12.检测呼吸阻抗仪器由恒流源、高输入阻抗放大器、倍压检波器、直流放大器、有源低通滤波器、功率放大器、基线回零电路等组成。
13.呼吸气流温度检测回路是通过热敏元件检测人体呼吸时呼出与吸入气流温度的变化情况从而获得呼吸频率参数。
14.直接测量呼吸气流法通常是利用热敏元件来感测呼出的热气流。常用的温度传感器有热敏电阻、PN结、热电偶、石英晶体、红外热探测器和液晶测温膜等。
15.气道压力法是将压电传感器置入或连通气道，气道压“压迫”传感器而产生相应的电信号，经电子系统处理以数字或图形显示，灵敏度和精确性较高。在气道压力监测时，利用这些信号的脉冲频率，经译码电路处理后可显示呼吸频率。
16.血压测量法可以分为，(直接测量法，IBP)和(间接测量法，NIBP)两大类。
17.（无创血压测量法）是通过检测动脉血管壁的运动、搏动的血液或血管容积等参数间接得到血压。根据检测方法的不同可分为听诊法、振动法、触诊法、超声法、次声法、容积搏动示波法、张力法等，大多数监护仪器都采用（振动法）进行血压监护。
18.（柯氏音法）提出：在正常情况下，完全受压的动脉并不产生任何声响，只有当动脉不完全受阻时才出现声响，因此可用声音来确定人体的血压。
19.监护仪中的体温测量一般都采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器。检测电路的输入端采用平衡电桥，随着体温的不同变化，平衡电桥失去平衡，平衡桥的输出端就有电压输出，根据平衡桥输出电压的高低，即可换算出温度指数，从而实现体温的检测。
20.脉搏是动脉血管随心脏舒缩而周期性搏动的现象，其波形、幅度和形态包含了反映心脏和血管状况的重要生理信息，包括血管内压、容积、位移和管壁张力等多种物理量的变化，可作为临床诊断和治疗的依据。脉搏的测量有：从心电信号中提取；从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；光电容积法等几种方法。
21.心输出量Fick法以氧作为指示剂，测量肺动脉和肺静脉的氧浓度间接测出肺血流量，进而测出心输出量。由于肺毛细管与肺泡之间的氧交换量与肺血流量成正比，因此可以通过测量肺动脉和肺静脉的氧浓度(Ca和Cv)测量心输出量Q。
22.心输出量热稀释法采用冷生理盐水作为指示剂，具有热敏电阻的Swan-
Ganz漂浮导管作为心导管。其方法是将热敏电阻置于肺动脉，通过漂浮导管将指示剂注入右心房。指示剂将随血流进入肺动脉，并使肺动脉内血液发生温度变化，可由导管远端的热敏电阻测得，依据测得的血温值可描绘出一迅速达高峰并随即衰减的曲线，计算机则通过计算曲线下面积算出CO。
23.多生理参数集中监护系统是用来同时监护多床位患者的多个生理（生化）参数的系统。本系统能同时监护患者的心电、血压、体温、脉搏、呼吸等波形和参数值，由于系统采用模块化结构，因而也可扩展监护其它参数，诸如心输出量，脉搏血氧饱和度等。
24.动态心电图（Dynamic Electro CardioGram，DCG ）是心电学的一个分支，它通过便携式记录器连续监测、记录人体24h或更长时间的心电动态变化信息，经过计算机系统回放、处理和分析，再由打印机输出心电图。通过DCG能够发现短暂性或一过性的异常心电变化，从而为临床诊断、治疗及研究提供重要的客观依据。20 世纪60年代初美国科学家Holter 发明了这种心电图仪，人们称它为Holter心电图仪或动态心电图仪。
25.遥测系统的主要组成部分是：传感器、放大器、发射机、发射天线、接收天线、接收机及记录器。
26.写出下列缩写(ECG) (BP)(Resp)(EEG)(Temp)(CO)(SpO2)(tpO2/CO2)（etCO2）的常规检测参数名称？
答：心电血压呼吸脑电体温心输出量饱和血氧浓度经皮氧和二氧化碳分压呼气末二氧化碳27.简述监护仪器意义和作用？
答：监护仪器的使用，不仅减轻医务人员的劳动，提高了护理工作的效率，更重要的是使医生能随时了解病情，当出现危急情况时可及时进行处理，提高了护理质量，大大降低危重病人的死亡率。
28.试阐述病房监护装置的作用和意义。
29.简述导管法血压测量原理？
答：先将导管通过穿刺，植入被测部位的血管内，导管的体外端口直接与压力传感器连接，在导管内注入生理盐水。由于流体具有压力传递作用，血管内压力将通过导管内的液体被传递到外部的压力传感器上，从而可获得血管内压力变化的动态波形，通过特定的计算方法，可获得收缩压、舒张压和平均压。
30.简述血氧饱和度测量原理？
答：血氧饱和度一般是通过测量人体指尖、耳垂等毛细血管脉动期间对透过光线吸收率的变化计算而得的。测量用的血氧饱和度探头有其独特的结构。当作为光源的发光管和作为感受器的光电管位于手指或耳的两侧，入射光经过手指或耳廓，被血液及组织部分吸收。被吸收的光强度除搏动性动脉血的光吸收因动脉压力波的变化而变化外，其他组织成分吸收的光强度(DC)都不会随时间改变，并保持相对稳定。而搏动性产生的光路增大和HbO2增多使光吸收增加，形成光吸收波(AC)。光电感应器测得搏动时光强较小，两次搏动间光强较大，减少值即搏动性动脉血所吸收的光强度。这样可计算出两个波长的光吸收比率
(R)。R=AC660 ／DC660 ÷(AC940 ／DC940)R与SaO2呈负相关，根据正常志愿者数据建立起的标准曲线换算可得病人血氧饱和度。
31.简述无创血压振荡法测量原理？
答：振荡法是90年代发展起来的测量血压的新方法。这种方法也象传统的柯氏音法那样需要用袖带阻断动脉血流。但在放气过程中，不是检测柯氏音，而是通过压力传感器检测袖内气体的振荡波。这些振荡波起源于动脉血管壁的振动。采用振动法测量无创血压时，将压力传感器接入袖带，检测袖带的压力以及由于脉搏在袖带的压力下形成的振动信号。
第七章心脏治疗仪器与高频电刀
1. (心脏起博器)能替代或补充正常激发和控制心脏收缩的生理电子系统。它通过周期性发放的电脉冲刺激心脏，引起心搏，并实现生物机能控制。人工心脏起搏系统由脉冲发生器、电极导线和程控器三部分组成
2.在电刺激系统中，按照电刺激部位将刺激类型划分为表面刺激、经皮刺激和植入式刺激三类。
3.在电治疗仪器中，电刺激系统通常由脉冲发生器、导联线和电极组成。
4.光刺激有周期性闪光信号的刺激和黑白相间的方格图案模式刺激两种。
5.光刺激器的各种图形的光强由电视显像管产生的各种图形的全电视信号。常用的诱发电位有视觉诱发电位(VEP)、听觉诱发电位（AEP）和体感诱发电位(SEP)，它们分别是由光刺激、声刺激和躯体感觉刺激而引起的。
第八章医用电子仪器的电气安全
1.根据我国医用电气设备安全标准，普通心电诊断仪可定义为II型设备和BF型设备。
2.系统中的接地线分为安全接地和工作接地两种，其中安全接地必须接大地电位。
3.在我国医用电气设备安全标准中，具有基本绝缘和接地保护是I类设备的基本条件。
4.电磁兼容设计是在电子系统之间，实现不互相干扰、协调混同工作的考虑，
它包括抑制来自外部的干扰（有时还有系统内部生产的干扰）和抑制系统本身
对外界其它设备产生的干扰两个方面。
5.绝缘测试仅适用应用部分电气隔离的仪器（对非电气隔离的仪器作此测试将击坏仪器）。测试时将线路电压加到病人引线，当仪器工作时流过该引线的电流（sink current）应小于20μA（120v线电压）或50μA（220v线电压）。
6.根据有关管理规定，医疗器械分类的确定应依据医疗器械的结构特征、医疗器械使用形式和医疗器械使用状况三方面的情况进行综合判定。
7. ISO(International Standard Organization) 主要制定不用电的仪器和器具仪表的标准，IEC(International Electrotechnical Commission)主要制定电子仪器的标准。医用电子仪器规定在TC-62，在其中设有四个专门SC(Sub--Committee，分委员会)，SC62A是负责制定有关医用电气设备通用安全标准的组织。
8. 安全性表示在使用医用电气设备时对患者和医务人员不造成危害的可能性大小。如果是绝对安全最好，但因造成不安全的因素很多，绝对安全是不可能的，只能采取各种必要的措施尽可能保证足够的安全。
9.医疗仪器不能正常工作造成医疗错误或事故称其为仪器的可靠性差，可靠性是仪器正常工作的概率，是评价安全的标准。
10.为了保证医用电气设备的安全，很多国家的仪器制造者、使用者和有关人员共同制定大家都必须遵守的标准。在GB9706.1安全通用要求国家标准中，医用电气设备的安全性涉及一系列防止潜在危险发生的要求和措施。主要有：防电击危险，防机械危险，防过量辐射危险，防爆炸危险，防超温、失火危险，防微生物，生物相容性等。
11.人体本身就是一个电的导体，当人体成为电路的一部分时，就有电流通过人体，从而引起生理效应。引起生理效应和人体损伤的直接因素是电流。
12.电流对人体组织主要有(1) 热效应(2) 刺激效应(3) 化学效应三个方面的基本作用。
13.热效应又称为组织的电阻性发热，当电流通过人体组织时会产生热量，使组织温度升高，严重时就会烧伤组织，低频电与直流电的热效应主要是电阻损耗，高频电除了电阻损耗外，还有介质损耗。
14.泄漏电流是从仪器的电源到金属机壳间流过的电流。所有的电子设备都有一定的泄漏电流。泄漏电流主要由电容泄漏电流和电阻泄漏电流两部分组成。
15.电容泄漏电流又称为位移漏电流，它是由两根电线之间或电线与金属外壳之间的分布电容所致。电线越长，分布电容越大，产生的泄漏电流也越大。
16. 一般情况下，都要求仪器的外壳必须接地，但是如果有几台仪器(包括病床)同时与病人相连，那么每台仪器的外壳电位必须相等，否则也会发生电击事故。
17.人被电击时，皮肤电阻限制了能够流过人体的电流。皮肤电阻随着皮肤水分和油脂的数量不同而变化。显然，皮肤电阻愈大，受到电击的危险性就愈小。皮肤电阻的大小还与接触面积有关，接触面积愈小，皮肤电阻愈大，因此应当尽可能地减少人体与仪器外壳直接相触的机会和面积。
18.防止电击的基本着眼点有两个方面：其一是将病人同所有接地物体和所有电流源绝缘开来；其二是把病人所有够得着的导电表面都保持在同一电位上，但不一定是地电位。目的都是使通过病人的电流减到最小。
19.仪器外壳接地是最经常使用的安全措施，由于外壳可靠接地，即使火线与外壳发生了短路，短路电流的极大部分也会从外壳地线回流到地，流过人体的电流只是其中的很小一部分，同时又因短路电流足够大，可立即熔断线路中的保险丝，从而迅速切断仪器电源，保障人身安全。
20.所谓“等电位接地系统”是使病人环境中的所有导电表面和插座地线处于相同电位，然后接真正的“地”，以保护电气敏感病人，也能保护病人免受其他地方地线故障的影响。在同等电位按地线连接有困难或禁止连接的情况下，可用充分厚的绝缘物覆盖在金属表面上，防止人和金属表面接触。在安全标准中，原则上要求离患者2.5 m以内的范围要达到等电位化。
21.把基础绝缘和辅助绝缘重合在一起，这种类型的医用电气设备叫也II类设备。II类设备的双重绝缘中有一种绝缘损坏，另一种绝缘仍能保证安全。
22.低压供电的方法有两种，一是采用低压电池供电，二是采用低压隔离变压器供电。低压电池供电一方面可达到低压供电的目的，另一方面由于它没有接地端，因此电池供电的仪器的外壳可不接地，这样就可取消人体接地的措施。
24. 人体接地是造成触电事故的一个重要原因，因此取消人体接地是最根本的安全用电措施。
25.医用电气系统是指不止一台医用电气设备或者是医用电气设备与其它非医用电气设备通过耦合和/或一个可移式多插孔插座连接成的具有规定功能的组合。
26.GB9706.1-1995标准从六个不同的角度对医用电气设备进行了分类，并要求按不同的类别用不同的标记作识别，按附加保护措施的不同分：I类设备、II类设备和内部电源设备。27. I类设备对电击的防护不仅依靠基本绝缘，而且还有附加安全保护措施，把设备与供电装置中固定布线的保护接地导线连接起来，使可触及的金属部件即使在基本绝缘失效时也不会带电的设备。
28.Ⅱ类设备对电击的防护不仅依靠基本绝缘，而且还有如双重绝缘或加强绝缘那样的附加安全保护措施，但没有保护接地措施，也不依赖于安装条件的设备。Ⅱ类设备一般采用全部绝缘的外壳，也可以采用有金属的外壳。
29.内部电源设备是能以内部电源进行运行的设备。内部电源一般具有两种情况:(1)具有和电网电源相连装置的内部电源设备。
30.任何超过1000V交流或1500V直流或1500V峰值的电压称为高电压。
31.在用安全特低电压变压器或有等效隔离程度的装置与供电网隔离，且不接地的回路中，当变压器或变换器由额定供电电压供电时，导体间交流电压不超过25V 或直流电压不超过60V标称值的电压称为安全特低电压。
32.电气间隙是指两个导体部件之间的最短空气路径。
33.爬电距离是指沿两个导体部件之间绝缘材料表面的最短路径。
34. 基本绝缘用于带电部件上对电击起基本防护作用的绝缘。
35.双重绝缘由基本绝缘和辅助绝缘组成的绝缘。
36.加强绝缘用于带电部件的单绝缘系统，它对电击的防护程度相当于本标准规定条件下的双重绝缘。
37.辅助绝缘附加于基本绝缘的独立绝缘，当基本绝缘发生故障时由它来提供对电击的防护。
38.功能接地端子直接与测量供电电路或控制电路某点相连的端子，或直接与为功能目的而接地的屏蔽部分相连的端子。
39.保护接地端子为安全目的与I类设备导体部件相连接的端子。该端子通过保护接地导线与外部保护接地系统相连接。
40.医疗仪器的安全性测试中最重要的测试就是测量仪器的漏电流。
41.对地漏电流是流过保护接地导线的电流，因此可将测量仪表接在保护接地端和墙壁接地端钮(大地)之间。
42.外壳漏电流是在人体能够接触的仪器外壳的金属部分和墙壁接地端钮间流过的电流。测量时，测量仪表的一端和墙壁接地端钮连接，另一端和仪器露出的金属部分的某点连接。42.患者漏电流是从心电图机或脑电图机的导联线与患者的接触部位经患者流向大地的漏电流，它实际上是最重要的一种漏电流。
44.患者环境是患者与系统部件或触及系统部件的某些其他人员之可能发生有意或无意接触的任何空间区域。
45.脱开电流是人体通电后，肌肉能任意缩回的最大电流。
46.进入人体内在心脏内部所加的电流所引起的电击叫做微电击，世界各国和IEC的安全规定标准都把微电击的阈值定为10μA，凡直接用于有可能通过心脏电流的医用仪器，其漏电流不得超过10μA。
47.产生电击的原因不外乎两点：一是人与电源之间存在两个接触点，形成回路；二是电源电压和回路电阻产生了较大的电流，该电流流过人体发生了生理效应。
48.影响人体对电流反应的因素?
电流密度；电流频率；电流持续时间；体组织的阻抗；人体本身的状态
49.临床使用的任何电子仪器的电气安全检查一般应做哪几个方面？
接地线电流测量；机架漏电流测量；测量引线到地和各引线之间的漏电流；绝缘测试
50. 影响电流生理效应与损伤程度的因素?
答：（1）电流，电流对于电流生理效应与损伤程度的影响是显而易见的。电流越大，影响越大，反之，则越小。（2）通电时间，通电时间越长，人体损伤越严重。（3）电流频率（4）电流途径，同样的电流流过人体不同的部位和不同的器官，其生理效应与损伤程度大不一样，即电流的途径不同，引起的危险性也不同。（5）人的适应性
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《西方现代景观设计的理论与实践》读书笔记 “自然：第一自然，原始状况的大自然；第二自然，农业生产状况下的自然。 中国园林的起源是从模仿第一类自然开始；欧洲园林是在模仿第二自然开始的。” “水作为阿拉伯文化中生命的象征与冥想之源，在庭院中扮演重要的角色。它们常常以十字形水渠的形式出现，代表天堂中水、酒、乳、蜜四条河流。” 一、英国的景观设计 唐纳德(Christopher Tunnard) “把握日本庭院的本质，他提出：‘要从对称的形式束缚中解脱出来，提倡尝试日本园林中石组布置的均衡构图的手段，以及从没有情感的事物中感受园林的精神实在的设计手法。’” “在园林中要创造三维的流动空间，为了创造这种流动性，需要打破园林中场地的严格划分，运用割断和能透过视线的种植设计来达到。” 本特利树林Bentley Wood 杰里科(Geoffery Jellicoe) 第一阶段： 彻德峡谷工程(Cheddar Gorge) 迪去雷庄园(Ditchley Park) “在园中杰里科设计了一个有喷泉的下沉式的半圆形水池，水池被紫杉高篱围绕着，人们可以在水池中戏水。杰里科还沿着水面设计了一个长平台。” 第二阶段： 肯尼迪纪念园(The Kennedy Memorial) “‘白色纪念碑、美国详述、开阔的草地、规整的小路、冥思的石凳、俯瞰泰晤士河和绿色的原野’杰里科希望参观者能够仅仅通过潜意识来理解这朴实的景观。 舒特住宅(Shute House Garden) “水池、杜鹃花、古典雕塑、链式小溪、小瀑布、喷泉、平整的草地” 第三阶段： 莎顿庄园(Sutton Place)
“被认为是杰里科作品的顶峰。杰里科试图赋予园林一些含义，是要引喻人在宇宙中的位置等一系列的食物和思想。鱼形的吃糖和小湖，引喻水和更神秘的东西，它与周围的小山精心组合，代表着阴阳结合。整个园林似乎微妙地潜藏着一些当今世界之外的东西。他认为，景观是历史、现在和将来的连续体。在这种意义上，莎顿庄园的设计是连续的，是现存轴线、视景线和原先设计者可能的设计意图的发展 ” “杰里科喜爱并在作品中大量运用：绿篱、雕塑、链式瀑布、远景、凉亭、座椅、棚架、瓶饰、花篮、长平台、长步道、丰富的水景如池塘、瀑布、跌水、水池、喷泉等、视景线、植物。” 二美国的景观设计 斯蒂里Fletcher Steele 瑙姆科吉庄园(Naumkeag) 午后花园(the Afternoon Garden) 平台花园 “草地上斜向布置着弯曲的砾石带和中间的月季花坛。这至关重要的曲线形式由远处Bear山的曲线产生，自南部的草地开始，至树林中截止，这是在统一的设计中把背景地貌形式融于前景的第一次尝试。” 蓝色的阶梯(Blue Stairs) “清晰的展示了他运用透视法对地段富有想象力的处理。这个设计既是园林，也可看作是雕塑。” 托马斯.丘奇Thomas Church “这种带有露天木制平台、游泳池、不规则种植区域和动态平面的小花园为人们创造了户外生活的新方式，被称之为‘加州花园’(Califonia Garden)" “关键是要把握尺度并在规则的建筑与外围的自然景观之间进行微妙的转换。” “他的作品开始展现一种新的动态均衡的形式：中轴被抛弃，流线、多视点和简洁平面得到应用，质感、色彩呈现出丰富变化。‘立体主意’、‘超现实主意’的形式语言如锯齿线、钢琴线、肾形、阿米巴曲线被他结合形成简洁流动的平面。” 金门展小花园(Golden Gate Exposition) 唐纳花园(Donnel Garden)
通信原理课程设计 题目：脉冲编码调制（PCM）系统设计与仿真 院（系）：电气与信息工程学院 班级：电信04-6班 姓名：朱明录 学号： 0402020608 指导教师：赵金宪 教师职称：教授
摘要 : SystemView 仿真软件可以实现多层次的通信系统仿真。脉冲编码调制（PCM ）是现 代语音通信中数字化的重要编码方式。利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM)仿真，可以为硬件电路实现提供理论依据。通过仿真展示了PCM 编码实现的设计思路及具体过程，并加以进行分析。 关键词: PCM 编译码 1、引言 随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通信系统的动态仿真软件SystemView 具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，并且提供了嵌入式的模块分析方法，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。 SystemView 具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统，并提供了内容丰富的基本库和专业库。 本文主要阐述了如何利用SystemView 实现脉冲编码调制（PCM ）。系统的实现通过模块分层实现，模块主要由PCM 编码模块、PCM 译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。 2、系统介绍 PCM 即脉冲编码调制，在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM 的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT 的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A 律和μ律方式，我国采用了A 律方式，由于A 律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM 编码示意图见图1。 图1 PCM 原理框图 下面将介绍PCM 编码中抽样、量化及编码的原理： (a) 抽样 所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 (b) 量化 从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。如图2所示，量化器Q 输出L 个量化值k y ，k=1，2，3，…，L 。k y 常称为重建电
西方现代景观设计得理论与实践——王向荣笔记第一章西方得园林传统 1、了解西方得造园传统 按自然状况得不同，将自然划分为不同得类型： 1）第一自然为原始状况得大自然 中国园林沿着自然式得形式发展 2）第二自然为农业生产状况下得自然 西方理想中得天堂就是适合农业生产得富裕得土地，就是模仿第二自然开始得，就是经过人类耕种、改造后得自然，就是几何式得自然，因而西方园林就是沿着几何式得道路开始发展得。 2、园林与自然背景，历史背景，文化背景法国：绝对君权，路易十四 英国：乡间田园，18世纪中产阶级性格与教养，气候阿拉伯世界：干旱劳作得艰辛与对富足、慵懒得羡慕中国：“寄情于山水”、“归来”，政治态度与道德评价 3、古埃及园林得特点 1）一般就是方形得，四周有围墙，入口处建塔门； 2）珍视水得作用与树木得遮荫；园内成排种植庭荫树，园子中心一般就是矩形得水池，池中养鱼并种植水生植物，池边有凉亭。 3）园林就是规则式得，并有明显得中轴线。古埃及园林派克玛拉（Pekhmara）平面图纸草花式，棕榈式 4、古希腊园林得特点 1）位于住宅得庭院或天井之中； 2）园林就是几何式得，中央有水池、雕塑，栽植花卉，四周环以柱廊，为以后得柱廊式园林得发展打下了基础； 3）神庙附近得圣林中有剧场、竞技场、小径、凉亭、柱廊等，成为公众活动得场所。 位于德尔法（Delphi）得古希腊神庙 5、古罗马时期郊外大型园林得特点 1）园林因山而建，并将山地辟成不同高程得台地，用栏杆、挡土墙与台阶来维护与联系各台地。 2）园中一系列带有柱廊得建筑围绕着一些庭院们无法预知下一个空间得形态，这如同让人渐渐地步入一个天方夜谭得场景。 2）水作为阿拉伯文化中生命得象征与冥想之源，在庭院中扮演重要得角色。它们常常以十字形水渠得形式出现，代表天堂中水、酒、乳、蜜四条河流。 3）建筑与花园中得各种装饰变化细腻，特别就是瓷砖与马赛克饰面色彩华丽，精致而堂皇。 西班牙阿尔罕布拉宫狮子院 8、文艺复兴园林得特点 1）在视野较好得山坡上依山而筑，成为坡地露台花园； 2）尽管园林就是几何形得，有些还就是中轴对称得，但就是尺度宜人，郁郁葱葱，非常亲切。
通信原理课程设计 --基于FPGA的时分多路数字基带传输系统的设计与开发 指导老师：戴慧洁武卫华 班级：通信111班 组长：徐震震 组员：胡彬、韦景山、谢留香、 徐勇、周晶晶、张秋红 日期：
一、课程设计目的 通信系统课程设计是一门综合设计性实践课程。使大家在综合已学现代通信系统理论知识的基础上，借助可编程逻辑器件及EDA技术的灵活性和可编程性，充分发挥自主创新意识，在规定时间内完成符合实际需求的通信系统电路设计与调试任务。 它不仅能够提高大家对所学理论知识的理解能力，更重要的是能够提高和挖掘大家对所学知识的实际运用能力，为将来进入社会从事相关工作奠定较好的“能力”基础。 二、课程设计内容 时分多路数字电话基带传输系统的设计与开发 三、课程设计要求任务 1、64Kb/S的A律PCM数字话音编译码器的开发设计 2、PCM 30/32一次群时分复接与分接器的开发设计 3、数字基带编码HDB3编译码器的开发设计 4、同步（帧、位、载波同步（可选））电路的开发设计
四、小组分工 小组成员负责项目 徐震震同步（帧同步、位同步） 谢留香PCM 30/32一次群时分复接 韦景山64Kb/S的A律PCM数字话音编码 胡彬PCM 30/32一次群时分分接 徐勇64Kb/S的A律PCM数字话音译码 周晶晶数字基带编码HDB3译码 张秋红数字基带编码HDB3编码 五、时分多路数字电话基带传输系统框图
PCM编码设计 一、设计要求 1、PCM编码器输入信号为: 一个13位逻辑矢量的均匀量化值:D0,D1…D12 其中:D0为极性位,取值范围在-4096～+4096之间； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号； 2、PCM编码器输出信号为: 一个8位逻辑矢量的13折线非均匀量化值:C0,C1…C7 其中:C0为极性位.C0=1为正,C0=0为负； 一个占空比为1/32的8K/S的取样时钟信号； 一个占空比为50%的2.048Mb/S的合路时钟信号； 二、PCM编码分析 脉冲编码调制(PCM)在通信系统中完成将语音信号数字化功能。是一种对模拟信号数字化的取样技术，将模拟信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。PCM 对信号每秒钟取样8000 次；每次取样为8个位，总共64kbps。PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A 律和μ律方式，本设计采用了A律方式。 在13折线法中，无论输入信号是正是负，均按8段折线（8个段落）进行编码。若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化值，其中用第一位表示量化值的极性，其余七位（第二位至第八位）则表示抽样量化值的绝对大小。具体的做法是：用第二至第四位表示
现代医学电子仪器原理与设计复习指导 目录 0阅读材料复习与练习 (1) 第一章医学仪器概述 (1) 第二章生物信息测量中的噪声和干扰 (1) 第三章信号处理 (2) 第四章生物电测量仪器 (4) 第五章血压测量 (6) 第六章医用监护仪器 (8) 第七章心脏治疗仪器与高频电刀 (10) 第八章医用电子仪器的电气安全 (11)
0阅读材料复习与练习 1.（）主要指那些单纯或组合应用于人体，用于生命科学研究和临床诊断治疗的仪器，包括所需的软件。 2.随着当今人类社会的发展和对医学模式认识上的转变，特别是以Internet 为代表的信息技术的普及，以医院为中心的模式必然会再次回归到以（）的医学模式上来。医学仪器的设计应充分认识这一医学发展的必然趋势。 3.以（）为中心的医学模式正在崛起，我们从事医学仪器设计应充分认识到这一发展趋势。 4.（）技术是对生物体中包含的生命现象、状态、性质及变量和成分等信息的信号进行检测和量化的技术。 5. （）技术即是研究从被检测的湮没在干扰和噪声中的生物医学信号中提取有用的生物医学信息的方法。 6.（）实质上是某一专门知识，例如某种疾病的诊断、处方，某些矿物的资源勘探数据分析等的计算机咨询系统(软件)。专家系统的基础是（），一类是已经总结在书本上的定律、定理和公式等，另一类是专家们在实际工作中长期积累的经验、教训。 7.请给出虚拟医学仪器的系统构成，并叙述各模块的功能。 8.请简述应用CMOS电路的注意事项。 9.施乐PARC研究中心首席科学家马克.威瑟提出宁静技术（Calm Technology）：“技术应无缝地融入我们的生活，而不是让我们时时感到技术的战栗与恐惧；我们不会消失在电脑空间中，而是电脑将消失在我们的生活中。”结合课程学习体会谈谈宁静技术对医学仪器设计的启示。 第一章医学仪器概述 1.依据检测和处理信号的方法不同，医学仪器的工作方式分为：（ ）和间接、（）和延时、间断和连续、模拟和（）。2.依据医学仪器的用途不同，医学仪器通常分为：（）用仪器，如生物电诊断与监护、生理功能诊断与监护、人体组织成分的电子分析、人体组织结构形态影像诊断；（）用仪器，如电疗、光疗、磁疗与超声波治疗。 3.（）方法，即是为了研究、分析生理系统而建立的一个与真实系统具有某种相似性的模型，然后利用这一模型对生理系统进行一系列实验，这种在模型上进行实验的过程就称为系统仿真。
西方现代景观设计 ·西方现代景观设计的演进 要理解西方现代景观，必须借助于其时代的理论支撑——哲学和美学的分析。20世纪的哲学、美学表现为人本主义和科学主义两大主潮的碰撞和渗透，并贯串着“从理性到非理性”和“从方法论轴心到语言学轴心”的两大转向。 从发展历程的角度来看，西方现代景观设计大致分为三个阶段： 1、现代景观设计的探索阶段 欧洲的早期现代艺术和“新艺术运动”促成了景观审美和景观形态的空前变革，而欧美“城市公园运动”则开启了现代景观的科学之路。 2、“现代主义”景观设计广泛应用阶段 从20～30年代美国“加州花园”到50～60年代景观规划设计视事业的迅速发展，各个国家形成了不同的流派和风格，但都集中表现为“现代主义”倾向的反传统、强调空间和功能的理性设计。 3、现代之后的景观设计 一方面，“生态主义”为60～80年代的主潮，另一方面，现代之后的“非理性”促成了景观设计的多元化发展。 从影响西方现代景观设计因素的角度分析，也从三个主要方面入手。 1、现代艺术和审美的启迪 现代艺术的发展促成了审美价值取向多元化，审美情趣个性化，在西方现代景观设计中得到具体实现。早期的抽象艺术为景观形态的创新提供了丰富的资源；现代之后的景观设计则直接参与到艺术流派和风格的形成中，形成了波普艺术、极简主义、大地艺术等多种风格的景观设计。 2、科学和技术的影响 科学哲学和“现代主义” 的理性现代景观构筑设计范式，关注空间、功能，并使“生态主义”的方法论成为60年代景观设计的主潮；计算机技术的突飞猛进，则为景观设计的科学化提供了物质基础；新材料、新技术的广泛应用，也使得设计手段日益丰富。 3、现代哲学的启迪 “语言学”转向的哲学，研究的是如何表达我们所知晓的世界的本质，以语言学为中心的“表达”，使景观设计更加关注艺术形态和科学技术后面的“意义”，由此引导出一系列新的景观设计方法论：现象学、符号学、神秘主义、叙事性、结构主义、解构主义等。
通信原理课程设计报告 题目：基于MATLAB 的M-QAM调 制及相干解调的设计与仿真班级：通信工程1411 姓名：杨仕浩(2014111347） 解博文(2014111321） 介子豪(2014111322） 指导老师：罗倩倩 成绩： 日期：2016 年12 月21 日
基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真 摘要：正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真，从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。实验及仿真的结果证明，多进制正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广阔的应用前景。 关键词：正交幅度调制系统；MATLAB；仿真
目录 1引言 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的基本任务和要求 (1) 1.3仿真平台Matlab (1) 2 QAM系统的介绍 (2) 2.1正交幅度调制技术 (2) 2.2QAM调制解调原理 (5) 2.3QAM的误码率性能 (7) 3 多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调原理框图 (9) 4 基于MATLAB的多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调设计与仿真 (10) 4.1系统设计 (10) 4.2随机信号的生成 (10) 4.3星座图映射 (11) 4.4波形成形（平方根升余弦滤波器） (13) 4.5调制 (14) 4.6加入高斯白噪声之后解调 (15) 5 仿真结果及分析 (20) 6 总结与体会 (23) 6.1总结 (23) 6.2心得体会 (24) 【参考文献】 (25) 附录 (26)
第一章医学仪器概述1、人体系统的特征人体是一个复杂的自然系统，分为器官自控制系统、神经控 制系统、内分泌系统和免疫系统。器官自控制系统具有不受神经系统和内分泌系统控制的机制，如心脏的收缩与舒张。神经控制系统是一种由神经进行快速反应的控制调节机制，如人的喜怒哀乐。内分泌系统通过循环系统的路径将信息传到全身细胞进行控制。免疫系统识别异物，排斥异物。 2、人体控制功能的特点负反馈机制、双重支配性、多重层次性、适应性、非线 性。 3、生物信号的基本特性不稳定性、非线性、概率性、信号弱、噪声强、频率范 围低。 4、生物信号类型 电信号生物电电极 利用材料的物理变化物理传感器 非电信号利用化学反应把化学成分、化学传感器 生物传感器 5、医学电子仪器从功能上来说主要有生理信号检测和治疗两大类。 6、医学电子仪器的基本构成 1）生物信号采集系统包括被测对象、传感器或电极
2）生物信号处理系统包括信号与处理和信号处理 预处理一般包括过压保护、放大、识别（滤波）、调制\解调、阻抗匹配 3）生物信号的记录与处理方式有直接描记式记录器（模拟量）、存储记录器(模拟量或数字量)、数字式显示器（数字量） 4）辅助系统包括控制和反馈、数据存储和传输、标准信号产生和外加能量源 控制和反馈分为开环和闭环两种调节控制系统。手动控制、时间程序控制均属开环控制；通过反馈回路对控制对象进行调节的自动控制系统称为闭环系统。 外加能量源是指仪器向人体施加的能量（X射线、超声波等），用其对生物做信息检测，而不是靠活组织自身的能量。 7、医学仪器的主要技术特性 1）准确度---越小越好，不存在准确度为零的仪器，准确度也称为精度准确度=（理论值-测量值）/理论值*100% 是衡量仪器测量系统误差的一个尺度 2）精密度可以表示在相同条件下用同一种方法测量所得数值的接近程度。 3）输入阻抗---越大越好，外加输入变量与相应应变量之比 生物放大电极应大于输入电阻的100倍 电极-皮肤接触电阻 2~150K 引线和保护电阻 10~30K 体表电极10~150K 4）灵敏度输出变化量与引起它变化的输入变化量之比。当输入为单位输入
目录 第1章绪论 (1) 第2章 SystemView的基本介绍 (2) 第3章二进制振幅键控 2ASK (4) 3.1 2ASK调制系统 (4) 3.2 2ASK调制解调系统 (6) 3.3 2ASK系统仿真结果分析 (9) 第四章二进制频移键控 2FSK (10) 4.1 2FSK调制系统 (10) 4.2 2FSK调制解调系统 (12) 4.3 2FSK仿真结果分析 (17) 第5章二进制移相键控 2PSK (18) 5.1 2PSK调制系统 (18) 5.2 2PSK调制解调系统 (19) 5.3 2PSK仿真结果分析 (23) 第6章二进制差分移相键控 2DPSK (24) 6.1 2DPSK实验原理 (24) 6.2 2DPSK仿真结果分析 (29) 第7章实验总结 (30) 第8章参考文献 (30) 第9章谢辞 (32)
第1章绪论 通信按照传统的理解就是信息的传输，信息的传输离不开它的传输工具，通信系统应运而生，我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中，利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。键控主要分为：振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。 本次课程设计的目的是在学习以上三种调制的基础上，通过Systemview仿真软件，实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK等数字调制系统的仿真，同时对以上系统有深入的了解。 Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 SystemView基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析，并配置了大量图符块（Token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。 在此次课程设计之前，先学会熟练掌握Systemview的用法，在该软件的配合下完成各个系统的结构图，还有调试结果图。 Systemview对系统的分析主要分为两大块，调制系统的分析和解调系统的分析。由于调制是解调的基础，没有调制就不可能有解调，为了表现解调系统往往需要很高的采样频率来减少滤波带来的解调失真，所以调制的已调信号通过波形模块观察起来不是很清楚，为了更好的弄清楚调制是怎么样的一个过程，在这里，我们把调制单独列出来，用较低的频率实现它，就能从单个周期上观察调制系统的运作模式，更深刻地表现调制系统的调制过程。
现代医学电子仪器原理及设计 实验报告 班级:生医111班 姓名: 学号: 实验时间:11 – 16 周 实验地点:信工楼A303 指导教师: 目录
实验一温度测量 (1) 实验二脉搏测量5 实验三血压测量7 实验四呼吸测量13 实验五心音测量16 实验六心电测试19
实验一温度测量 一、实验目的 掌握温度测量的硬件电路实现方法，以及测量所得信号的微机处理和显示方法。 二、实验内容 利用电阻式温度传感器构成的测温电路及LabJack 硬件接口测量温度信号并传入微机中；利用LabView 软件，设计虚拟仪器面板，将测得的信号通过显示器显示出来。 三、实验原理 1、测温电路图如下图所示： 其中温度传感器可视为电流随温度变化的电流源，电路输出电压及温度成正比。
2、测量电路输出的模拟电压通过labjack 接口转化为数字信号输入微机中，这一AD 转换功能由labjack 硬件平台提供，labview 软件内的labjack 软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。 3、如图所示，当温度变化时，温度传感器产生一线性电流，在电阻RC1 上形成响应的电压，该电压经过U2 进行一级和二级放大，输出一个正向、及温度变化大小成正比的线性电压。 四、实验步骤 1、接线：将输出端AI1 和GND 用电线连接至labjack 的AI1 和GND 端 2、调节硬件测温电路中的RC8 电位器阻值(顺时针放大)，从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数，确定电路的电压输出幅度及温度变化之间的比例关系。 3、最终结果是：当温度升高时，响应的电压显示曲线也响应增大；反之亦然，当温度降低时，响应的电压显示曲线也响应减小。 4、利用labview 软件的设计平台及labjack 提供的功能模块，设计温度监测及显示用虚拟仪器。 五、实验数据处理 测常温得数据：changwen.dat 测手温得数据：shouwen.dat 由matlab编程对数据进行标定，得出温度及电压的关系。程序如下：
《西方现代景观设计的理论与实践》考研笔记 一,西方的园林传统 二, 西方现代景观设计的探索 1 工艺美术运动中的园林设计 2 新艺术运动中的园林设计 2.1 新艺术运动的产生与设计风格 2.2 新艺术运动中的设计师与园林作品 2.3 新艺术运动中的园林的影响 三, 西方现代景观设计的产生 1．19世纪下半叶至第二次世界大战期间 的现代艺术的发展及对景观设计的影响 2 现代建筑运动先驱与景观设计 2.1 门德尔松 2.2 荷兰风格派 2.3 包豪斯 2.4 勒·柯布西耶 2.5 赖特 2.6 纽特拉 2.7 阿尔托 3 巴黎“国际现代工艺美术展”和 法国现代景观设计 四, 英国的景观设计 1 唐纳德 2 杰里科 五,美国的景观设计 1 斯蒂里 2 “哈佛革命 3 第一代现代景观设计师 3.1 托马斯·丘奇和“加州花园” 3.2 盖瑞特·埃克博 3.3 丹·克雷 3.4 詹姆斯·罗斯 4 第二代现代景观设计师 4.1 二战后的景观设计的行业形势 4.2 劳伦斯·哈普林 4.3 佐佐木英夫 4.4 泽恩 5 20世纪70年代以后的变化 六, 拉丁美洲的景观设计 1 布雷·马克斯与巴西的景观设计 2 墨西哥的景观设计 2.1 巴拉甘 2.2 里卡多·莱戈雷塔·比利切斯七, 斯堪的那维亚半岛的景观设计 1 瑞典的景观设计 2 丹麦的景观设计 2.1 布兰德特 2.2 索伦森 2.3 安德松 八, 德国的景观设计 1 联邦园林展与德国现代城市公园 2 工业之后的景观设计 2.1 国际建筑展埃姆舍公园 2.2 杜伊斯堡风景公园 2.3 萨尔布吕肯市港口岛公园 2.4 海尔布隆市砖瓦厂公园 2.5 科特布斯露天矿区生态恢复 3 景观设计师 3.1 格茨梅克 3.2 马汀松 3.3 卢茨 3.4 拉茨 3.5 鲍尔 九, 现代雕塑对景观设计的影响 1 雕塑结合景观的设计 1.1 野口勇 1.2 穆拉色 1.3 其他 2 大地艺术 2.1 大地艺术的产生 2.2 为艺术的大地艺术作品
信息工程学院 2014 / 2015学年第一学期 课程设计报告 课程名称：通信原理课程设计 专业班级：统本电信1201 学生学号：12610304152213 12520527151362 学生姓名：陈钰康 夏涛 指导教师：田亚楠
摘要 8PSK(8 Phase Shift Keying，8移相键控)是八进制相移键控，它是一种相位调制算法。相位调制（调相）是频率调制（调频）的一种演变，载波的相位被调整用于把数字信息的比特编码到每一词相位改变（相移）。 8PSK中的“PSK”表示使用移相键控方式，移相键控是调相的一种形式，用于表达一系列离散的状态，8PSK对应8种状态的PSK。如果是其一半的状态，即4种，则为QPSK，如果是其2倍的状态，则为16PSK。因为8PSK拥有8种状态，所以8PSK每个符号(symbol)可以编码3个比特(bits)。8PSK抗链路恶化的能力（抗噪能力）不如QPSK，但提供了更高的数据吞吐容量。本次课程设计过程中，利用了MATLAB7.1仿真实现了8PSK信号的调制与解调，并仿真8PSK载波调制信号在高斯白噪声信道下的误码率及误比特率性能，并用MATLAB仿真出了调制信号、载波信号及已调信号的波形图和频谱图。并在高斯白噪声下，讨论了8PSK 误码率及误比特率性能。 关键字：8PSK;载波的调制；解调;
目录 一．设计内容及要求（PSK信号的仿真） (1) 二．相关理论知识的论述分析 (1) 2. 1.1、8PSK的概念 (1) 2. 1.2、8PSK的特点 (1) 2.2.1、 PSK的调制 (2) 2.2.2、调制的概念 (2) 2.2.3、调制的种类 (2) 2.2.4、调制的作用 (3) 2.2.5、调制方式 (3) 三．系统原理框图及分析(8PSK的原理) (3) 四．完整的设计仿真过程 (4) 五．仿真结果输出及结论 (6) 六．仿真调试中出现的错误、原因及排除方法 (7) 七．总结本次设计，指出设计的核心及应用价值，提出改进意见和展望 (7) 八．收获、体会 (7) 九．参考文献 (8)
一、简答题 第一章 1、简述医疗器械的定义。 指那些单独或组合应用于人体的仪器、设备、器具、材料或其它物品，包括所需要的软件； 2、简述生物医学信号的基本特征。 不稳定性非线性概率性 3、简述医疗仪器的特殊性。 噪声特性、个体差异与系统性、生理机能的自然性、接触界面的多样性 操作与安全性 4、画出医学电子仪器的结构框图，简述各组成部分的作用 （1）被测量（被测对象）：需要医学仪器测量的人体的物理量、化学量、特性和状态等。 （2）传感器：传感器是将一种能量转换成另一种能量的器件。 （3）生物信息的处理：为了从检测到的信号中获得更多的有用信息，同时使信息的特征更明确、更 准确、更直观 （4）生物信息的记录与显示系统：记录显示，供人可直接观察 5、简述医学仪器的主要技术指标。 准确度：衡量仪器测量系统误差的一个尺度 精密度：指仪器对测量结果区分程度的一种度量 输入阻抗：外加稳态作用力输入变量X1 （如电压、力、压强等）与相应稳态流速输入变量X2 （如电流、速度、流量等）之比为仪器的输入阻抗。 灵敏度：指输出变化量与引起它变化的输入变化量之比。 频率响应：仪器保持线性输出时，允许其输入频率变化的范围，它是衡量系统增益随频率变化的一个尺度 信噪比：定义为信号功率PS与噪声功率PN之比 零点漂移：仪器的输入量在恒定不变（或无输入信号）和恒定条件下，输出量偏离原来起始值而上、下漂动、缓慢变化的现象 共摸抑制比：放大差模信号和抑制共模信号的能力为共模抑制比 6、简述医学仪器的设计步骤。 （1）建立生理模型（2）系统设计（3）试验样机设计（4）动物实验研究 （5）临床试验（6）医疗仪器新产品的审批和注册
前言 多元化是当今设计思潮的一大显著特点 设计活动分为分析创作决策 现代景观设计的三项基本原则尊重自然尊重场所尊重使用者现代景观设计的理性精神集中体现在两个方面： 1，对客观环境的研究强调尊重规律寻求设计的依据 2，对于设计理念的表达应符合逻辑。 现代景观设计需要报握住理性与感性的尺度更强调逻辑关系。 1 现代景观设计及其发展 1.1 近百年景观设计与理论的发展 1.1.1 现代景观设计系统观的形成 设计应该具有三维性，强调景观应该是运动的而不是静止的，不应该是平面的游戏，而是为人们提供体验的场所。空间的概念可以说是现代景观设计的根本性的一次变革。 1.1.2 二战前后的现代主义与景观设计思潮 1.1.3 60年代到70年代的生态主义与大地景观 1.1.4 现代主义之后的多元共生格局 1.2 现代景观设计发展趋势 1.2.1 分解与重构及其多维度演绎 设计应具有三维性，艾克博在《城市的花园设计程序》中强调景观应该是运动的而不是静止的。 空间的概念可以说是现代景观设计的一个根本性变革。
现代景观雕塑中的空间概念对景观的影响还是比较直接。 空间概念起源于绘画 例如以托马斯-丘奇艾克博等人为代表的加州风格。以及布朗-马尔克斯的有机形式景观作品。 1.2.2 从景观规划到城市设计 1.2.3 行为科学与人性化景观环境 现代景观设计强调“创造使人和景观环境相结合的场所，并使二者相得益彰”。研究人的行为与心理从而更好的实现以人为本。拉特里奇的《大众行为与公园设计>, 扬-盖尔的《交往与空间》等。进一步揭示了人在环境中的行为与心理。 人性化景观设计主要由三个方面构成：人的尺寸人在外部空间中的行为特点人在使用空间时的心理需求。 1.2.4 生态学观念与方法的运用 20世纪二三十年代提出，由英国学者提出景观是由复杂的要素相联系而构成的整体。1969年，麦克哈格在其经典名著《设计结合自然》中，提出综合性的生态规划思想。 生态型景观是指有助于人类的健康发展又能够与自然景观相协调的景观。在生态学的观念下也已经形成一系列生态化的工程技术措施，诸如为保护表层土，保护湿地与水系，模拟地带性群落，采用地带性树种，地表水滞蓄，自然化驳岸，中水利用，透水铺装等。 1.2.5 地域特征与文化表达
2DPSK调制与解调系统的仿真 设计原理 (1) 2DPSK信号原理 1.1 2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。定义为本码元初相与前一码元初相之差，假设： →数字信息“0”； →数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位：0
或 ： 1.2 2DPSK 信号的调制原理 一般来说，2DPSK 信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK 信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0” 时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi 。 图1.2.2 键控法调制原理图 1.3 2DPSK 信号的解调原理 2DPSK 信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。 码变换 相乘 载波 s(t) e o (t)
肺功能仪检测原理与常用仪器 1 肺功能试验的临床意义 肺功能检查是临床上胸肺疾病及呼吸生理的重要检查内容。对于早期检出肺、气道病变，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位，评估疾病的病情严重度及其预后，评定药物或其它治疗方法疗效，评估肺功能对手术的耐受力或劳动强度耐受力及对危重病人的监护等，肺功能检查均是必不可少的。其结果判断参考同种人群肺功能正常值。 肺功能检查通常包括通气功能、换气功能、呼吸调节功能及肺循环功能。检查项目繁多、临床上最为常用的是通气功能检查，它可对大多数胸肺疾病作出诊断；其它检查如弥散功能测定、闭合气量测定、气道阻力测定、膈肌功能测定、运动心肺功能试验、气道反应性测定等，可对通气功能检查作不同程度的补充。此外，血气分析亦是肺功能检查的一部分。 随着电子计算机技术的发展及临床对肺功能评估认识的不断深入，肺功能检测已成为临床肺部疾病三大诊断之一(另二者为病因诊断和病理诊断)。 2 肺功能仪的组成部分 肺功能的试验仪器主要由肺量计、气体分析仪及压力计组成，通过它们的组合，可测出肺功能的大多数指标，如肺容量、通气、弥散、呼吸肌肉力量、氧耗量、二氧化碳产生量等，其中肺量计在肺功能检测中最为常用。 2.1 肺量计： 肺量计是指用于测定肺容量的容量或流量计的仪器。按物理学定律，设某一瞬间的体积流量为Q，一定时间t内流过的流体的体积为V，则V=∫Qdt或Q=dV/dt；而体积流量是流体流速(V)与流经截面积(A)体的流速及吸/呼气体时间可求出吸/呼气容量；反之亦然。 2.1.1 容量测定型肺量计 容量测定型肺量计先测定流体的体积，而后得出流量。 2.1.1.1 水封式肺量计(water-sealed spirometer)： 这种肺量计结构简单、测量准确，但测量指标较少，不易于自动转换为流速参数，其容量所测为室温容量(ATPS状态)，应将其矫正为体温容积(BTPS状态)。目前已较少使用，仅在一些基层医院或生理实验室中尚有使用，如Collins肺量计。其构造如图1，钠石灰是CO2吸收剂，鼓风机用于减少机器的阻力，容量的变化记录于记纹鼓，这种设备的死腔量较大，一般为6L～8L。 由水将浮筒内外分隔，带有单向阀的管道与盛有CO2吸收剂的容器相连，浮筒内与病者以密封闭回路方式相连。浮筒经一滑轮悬拉，连至另一端与记录笔相连，记录笔可将浮筒位置的改变记录于记纹鼓上。当病人从浮筒中吸气或呼气时记录笔垂直上下移动，移动的幅度取决于吸/呼气的容量大小。 记纹鼓与一电机相连，电机转动时记纹鼓转动的速度恒定，并可选择不同速度，由描记笔水平记录。此为描记图的时间轴，而描记笔的垂直运动为插记图的容量轴，测试中描记出时间—容量曲线，从中可求出多个容量及流速参数。 2.1.1.2 干式滚桶式肺量计(dry-rolling seal spirometer)： 见图2。病人呼出的气体使活塞移动，活塞由滚桶隔样的密封器与圆桶密封。电压计检测活塞的移动，活塞移动时产生的电压信号可反映移动量的大小，间接反映呼吸气体容量。活塞面常较大，以减少活塞运动时的机械阻力。Gould 9000，FUDAC 50，ERS-1000,Ohio 800系列等肺量计属此类型。使用此类型肺功能仪时，病人呼吸为密封式，易发生交叉感染。 2.1.2. 流速测定型肺量计 流速式流量计则先测出流经截面积一定的管路的流体速度，然后求出流量，也称为间接
西方现代景观设计赏析 指导老师：*** 姓名：*** 院系：**** 专业：*** 班级：11-02 学号：
景观设计先驱 —弗雷德里克·劳·奥姆斯特德摘要：他是一个充满传奇色彩的人物——因设计纽约中央公园而声名显赫，并因创办美国景观设计专业、美国景观设计师协会及设计了大量亲近普通市民的景观作品而被人们尊称为“美国景观设计之父”，他就是美国著名的景观设计师——弗雷德里克·劳·奥姆斯特德。关键词：奥姆斯特德、现代景观设计、纽约中央公园、景观设计师； 弗雷德里克·劳·奥姆斯特德(Frederick Law Olmsted )(1822-1903)被普遍认为是美国景观设计学的奠基人，是美国最重要的公园设计者。他最著名的作品是其与合伙人沃克(Calvert Vaux)在100多年前共同设计的位于纽约市的中央公园。这一事件既开了现代景观设计学之先河，更为重要的是，她标志着普通人生活景观的到来，美国的现代景观设计从中央公园起，就已不再是少数人所赏玩的奢侈品，而是普通公众身心愉悦的空间。他对结合考虑周围自然和公园的城市和社区建设方式将对现代景观设计继续产生重要影响。他是美国城市美化运动原则最早的倡导者之一，也是向美国景观引进郊外发展想法的最早的倡导者之一。奥姆斯特德的理沦和实践活动推动了美国自然风景园运动的发展。 弗雷德里克·劳·奥姆斯特德简介 弗雷德里克·劳·奥姆斯特德1822年出生在美国康涅狄格州的哈特福德，他是他的家族居住在该城市的第8代。在他4岁的时候母亲去世，从7岁开始他从住在一起的外乡牧师那里接受学校教育。他的父亲是-名成功的布料商，也是风景的爱好者，奥姆斯特德的假日大多花在与家人从新英格兰北部到纽约州北部"寻找美丽风景的旅行"中。1837年当奥姆斯特德即将进入耶鲁大学学习时，他受到严重的漆树中毒，这使得他视力下降，被迫放弃了正常的学业。 在接下去的20年里，他努力积累的经验和技能在后来景观设计职业的创立中发挥了积极的作用。他在一家纽约布类商店工作，并因与中国的贸易旅行了一年。在1848-1855年间，他学习了测量和工程学、化学、科学种田，并在斯塔滕岛上经营了一家农场。1850年，他和两个朋友用6个月的时间，在欧洲和不列颠诸岛上徒步旅游，从中不止领略到乡村景观，还参观了为数众多的公园和私人庄园。在1852年，他出版了他的第一本书作《一个美国农夫在英格兰的游历与评论(Walks and Talks of all American Farmer in England)》。同年12月，作为《纽约时报》的一名记者，他开始了在仍受奴隶制统治的南方的旅行，这是他两次南方之旅的第一次。在1856-1860年间，他发表了3本关于南方的旅行说明和社会分析著作。在这段时期，他用他的笔杆反对奴隶制度的向西蔓延，争取南部各州奴隶制度的废除。1855-1857年间，他是一家出版公司的股东以及《普特南月刊(Putnam’s Monthly Magazine)》的主编，这是在文学和政治评论界首屈一指的杂志。在这期间，他有6个月的时间住在伦敦，并在欧洲大陆上多次旅行，其间访问了很多公园。 因而，当他开始以景观设计为业时，奥姆斯特德已经发展出一系列给他的设
现代医学电子仪器原理与设计 实验报告 班级:生医111班 姓名: 学号: 实验时间:11 – 16 周 实验地点:信工楼A303 指导教师:
目录 实验一温度测量 (1) 实验二脉搏测量 (5) 实验三血压测量 (7) 实验四呼吸测量 (13) 实验五心音测量 (16) 实验六心电测试 (19)
实验一温度测量 一、实验目的 掌握温度测量的硬件电路实现方法，以及测量所得信号的微机处理和显示方法。二、实验内容 利用电阻式温度传感器构成的测温电路及LabJack 硬件接口测量温度信号并传入微机中；利用LabView 软件，设计虚拟仪器面板，将测得的信号通过显示器显示出来。 三、实验原理 1、测温电路图如下图所示： 其中温度传感器可视为电流随温度变化的电流源，电路输出电压与温度成正比。 2、测量电路输出的模拟电压通过 labjack 接口转化为数字信号输入微机中，这一AD 转换功能由 labjack 硬件平台提供，labview 软件内的 labjack 软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。 3、如图所示，当温度变化时，温度传感器产生一线性电流，在电阻RC1 上形成响应的电压，该电压经过U2 进行一级和二级放大，输出一个正向、与温度变化大小成正比的线性电压。 四、实验步骤
1、接线：将输出端AI1 和GND 用电线连接至labjack 的AI1 和GND 端 2、调节硬件测温电路中的RC8 电位器阻值(顺时针放大)，从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数，确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系。 3、最终结果是：当温度升高时，响应的电压显示曲线也响应增大；反之亦然，当温度降低时，响应的电压显示曲线也响应减小。 4、利用labview 软件的设计平台及labjack 提供的功能模块，设计温度监测及显示用虚拟仪器。 五、实验数据处理 测常温得数据：changwen.dat 测手温得数据：shouwen.dat 由matlab编程对数据进行标定，得出温度与电压的关系。程序如下： c=importdata('changwen.dat'); d=importdata('shouwen.dat'); x1=c.data(:,1); y1=c.data(:,2); a=mean(y1) x2=d.data(:,1); y2=d.data(:,2); b=mean(y2) subplot(1,2,1) plot(x1,y1,'b'); title('changwen figure'); xlabel('time'); ylabel('V1'); subplot(1,2,2); plot(x2,y2,'b'); title('shouwen figure'); xlabel('time'); ylabel('V1'); K=tgent(a,15,b,30) B=15-K*a 附：求斜率功能函数 function y=tgent(x1,y1,x2,y2) %求两点连线的斜率 if x1==x2 disp('error:斜率不存在') else y=(y1-y2)./(x1-x2); end 运行结果如下：