摘要：针对现有睡眠监测系统依赖网络和高性能计算机的情况,本研究设计了一种基于边缘计算的实时睡眠监测系统,该系统由可穿戴前端采集设备和便携式接收终端组成,无需网络与高性能计算机支持即可实现对睡眠状态的实时、稳定监测。其中,便携式接收终端可通过基于U^(2)-Net和ECA-Net的睡眠分期算法进行睡眠监测。实验结果表明:本研究提出的睡眠分期算法在Sleep-EDFx数据集上的准确率、平均F1分数和Kappa值分别为85.2%、79.9%和0.795。本研究所提系统结合了模型压缩和硬件加速技术,可在无网络和计算机的环境下高效完成任务,并且其具备扩展至其他睡眠评估任务的能力,有望为特殊场景提供可靠的睡眠健康保障和计划调整支持。

摘要：基于宏电极的单频皮肤阻抗测量是利用阻抗进行皮肤渗透性研究的传统方法之一,其存在误差大、灵敏度低且不易于设备集成的缺点。由此,该文通过分析皮肤的分层生理结构以及皮肤渗透性与角质层(SC)阻抗的关系,设计了基于柔性非对称叉指微电极的皮肤阻抗传感器,构建了RCW分层阻抗模型,实现了对人体角质层阻抗的检测分析。实验结果表明,传感器输出的阻抗模值msdZ(100)和scR模型拟合参数可用作表征皮肤渗透性的重要指标。该方法可用于区分不同个体的皮肤渗透性,为人体生理生化检测相关的可穿戴设备参数调节提供依据。

摘要：设计高效、成本低廉的RF无线收发器，是今天无线射频系统设计人员面临的主要挑战，需尽可能小地设计芯片管芯以减少硅成本，尽可能地降低芯片功耗以减小移动无线设备中电池的成本和尺寸。但是，诸如滤波器和匹配元件之类的外部元件体积大且成本高，给设计人员解决无线射频收发器难题设置了障碍。因此，把元件集成在芯片上，即研究可在片上系统应用的无线射频前端组件，对于无线射频系统的发展具有重要的意义。

摘要：现代单片系统正朝着多处理器集成的趋势发展，而嵌入式应用软件正从单处理器系统向多处理器系统的密集数据通讯方向转移。这些应用软件的性能需要适应带有复杂通讯基础功能的单片多处理器系统（MPSoC）。

摘要：常规生理参数监测系统由于测量时接触皮肤,因此舒适感差、个体依从性差。为解决上述问题,该文基于生理的微弱运动可致光纤微弯曲变形进而致光强度发生变化的原理,研制了新型的基于光纤传感的生理参数监测系统。该系统通过光探测器自适应地检测细小的光强变化获得心冲击图(BCG)信号,利用信号处理算法获取心率、呼吸率和体动等信息;把光纤嵌入床垫或坐垫设计为三明治结构,既保护了光纤又增强了系统的可靠性和稳定性;采用蛇形返折走线将光纤均匀地分布在垫子中间,使系统具有高灵敏度。通过多家医院临床标准方法对比测试可得在95%的置信区间(±1.96SD)内该系统心率均值误差为–0.26±2.80次/min,与标准值之间的相关性为0.9984;呼吸率均值误差为0.41±1.49次/min,与标准值之间的相关性为0.9971。实验表明,研制的系统可在零负荷的状态下无感进行生理参数测量,在健康医疗领域具有广泛的应用前景。

摘要：随着我国进入老龄化,老年人的健康监护越来越受到人们的关注,传统的健康监护模式已不能满足需求.而传统的面向家庭用的监护系统比较少,而且功能比较单一、操作性比较复杂、实时性差、价格比较昂贵.近年来伴随着MEMS技术、集成电路技术、无线通信技术的不断进步,无线体域网系统(wireless body sensor network)得到长足发展.基于无线体域网技术的应用系统也越来越受到人们的重视.设计了一种基于无线体域网技术的老年人健康监护系统.介绍了基于无线体域网技术的老年人健康监护系统的系统总体架构,重点介绍了无线体域网节点的设计以及无线体域网的系统构成.无线体域网节点包括无线心电与脉搏节点、无线血氧与体温节点.并介绍了各个生理参数的检测方法与检测电路.最后给出了生理参数的检测结果以及智能终端上的处理显示结果.

摘要：微流体生物芯片将样品制备、生化反应、结果检测等步骤集成到生物芯片上，使实验所用流体的量从毫升、微升级降至纳升或皮升级，大大降低了生物检测过程中样本的消耗，其中的微流体技术得到了人们广泛的关注。数字微流体是一种新兴的技术，它使得生物芯片具有了流体处理能力。因此，基于数字微流体技术的生物芯片可以自动进行实验，使得生化分析系统具有连续采样和分析的能力，

摘要：通常气压传感器的标定补偿方法复杂耗时,开发了一种新的方法去简化气压传感器的标定补偿。首先,设计恒温结构,并通过PID算法自动调节,使气压传感器的核心敏感元件工作于某一个固定温度(此温度稍高于气压传感器需要工作的最高温度点);其次,把气压传感器在与这个固定温度点相等的环境温度下进行标定;最后,完成标定后不管环境温度如何变化,气压传感器敏感元件始终工作在一个恒定的温度,因此气压传感器的标定与补偿可以得到简化。经测试,气压传感器在一定的环境温度范围内实现恒温工作,标定后可以以较高的精度测量气压,实验结果表明经过标定补偿后的气压传感器可以在实际中应用。

摘要：设计采用了将PCR加热器芯片与微反应腔阵列相分离的思想,利用微电子机械系统(MEMS)技术制作微加热芯片,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作一次性使用的微反应腔阵列。这样既可实现PCR的微型化,提高反应速率、节省反应试剂,又可解决生物兼容性和PCR污染的问题。

摘要：超声波风速风向仪由于其精度高、反应速度快等诸多优势,具有广泛的应用。文中针对基于时差法超声风速风向检测系统对处理器配置要求高、接收信号易受干扰等特点,设计了系统的超声波收发电路、隔离电路、放大滤波电路及峰值检测电路。实验测试表明,系统稳定性好,检波信号峰值识别度高,极大地方便了后续分析处理,具有一定实用参考价值,且系统具有成本优势。