仪器仪表学报

作者：池博浩，江 浩，钱 慧，冯忱晖

单位：池博浩,1.福州大学物理与信息工程学院,,江 浩,1.福州大学物理与信息工程学院,,钱 慧,1.福州大学物理与信息工程学院,,冯忱晖,1.福州大学物理与信息工程学院,

关键词：随机解调器;压缩感知;亚奈奎斯特采样;模拟信息转换器;脉冲宽度调制;时间-数字转换;功率谱熵

基金：福建省数字福建重点实验室专项(82917002)、中央引导地方科技发展专项福建省科技厅重点项目(82317241)资助

现有便携式心电采集系统需要低功耗高分辨率的模拟数字转换模块,虽然基于脉冲宽度调制的模拟信息转换器(AIC)可以有效降低系统的采样速率,但是该系统量化部分的转化时钟与量化精度成正比,因此存在功耗过高的问题。依据心电信号的能量不均衡特性,提出一种基于功率熵的精度可调时间-数字转换模块(TDC)设计方法。以能量最大化作为设计准则的基本思想,通过分析ECG信号的功率谱熵,确定系统观测向量所需的最小量化精度,实现AIC时间编码系统的优化设计。测试结果表明,该设计方法能够在压缩比为4,重构信噪比为38.91dB,重构精度为0.36%的情况下,在采样心电信号的同时减少了80%的TDC内部时钟动态翻转,从而有效降低功耗。

来源：2021年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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