壓縮感知在生物傳感中的應用研究.pdf

1、生物傳感是生物技術和探測技術相結合的產物，其研究核心為生物傳感器及其相關探測技術。生物芯片可以看成一種復雜的生物傳感器，該技術的產生使得人類基因組計劃能夠快速推進并加速了對生化反應的研究進程，使得不同的生化反應能夠同時進行和同時探測，提高了工作和研究效率。目前，生物芯片的整體結構仍然以微陣列為主，即使有改進，也是在其整體結構不變的基礎上進行的改進，比如加入反應場，以加速反應的進行。其探測技術多為基于光電倍增管(PMT)和基于電荷耦合元件

2、(CCD)的，對于噪聲的抑制和探測的光子效率等方面顯得薄弱一些。
　　 壓縮感知是近年來出現的一種新的采樣定理，它的出現在一定程度上沖擊了現在被普遍認同的香農采樣定理。該理論認為在以遠低于香農采樣頻率的方式對可壓縮的信號進行數據采集，仍能夠得到精確的原始信號。這就為日益增加的數據處理問題提供了一種新的應對方法。目前，比較典型的應用研究為單像素成像平臺，該探測裝置具有較高的光子效率，且采樣數據量比以前要少很多。幾年的時間內，該理論

3、便得到了極大地發(fā)展。本文對生物芯片技術和壓縮感知技術進行了深入的研究。
　　 本文的主要工作:
　　 一、通過對分塊測量矩陣理論的學習，研究了分塊測量矩陣，并進行了模擬對比，模擬結果要優(yōu)于傳統的分塊測量矩陣。搭建了單像素探測成像實驗平臺，并在該實驗平臺上進行了一系列的實驗。分析對比了不同信號放大倍數對實驗的影響，對比了采用不同測量矩陣進行采集的結果，分別對投影圖片和實物在不同采樣率下進行了測量，獲得了良好的結果。