基于虛擬儀器的毛細(xì)管電泳芯片檢測系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、毛細(xì)管電泳芯片技術(shù)又被稱為生物芯片實(shí)驗(yàn)室(lab-on-Chip)，簡稱為LOC，其結(jié)構(gòu)的重要組成部分是芯片檢測系統(tǒng)。本課題以研究設(shè)計毛細(xì)管電泳芯片檢測儀為方向，以提高儀器的信號檢測和信號處理的能力為目的，采用虛擬儀器技術(shù)，對LOC檢測系統(tǒng)進(jìn)行了獨(dú)立設(shè)計研究。研究內(nèi)容包括： 1.通過綜述國內(nèi)外LOC研究發(fā)展，研究了電泳芯片的歷史和國內(nèi)外毛細(xì)管電泳儀研究現(xiàn)狀，分析了分析儀器的發(fā)展趨勢，進(jìn)一步明確電泳芯片信號采集與處理系統(tǒng)研究的意義

2、，確定研究課題的方向和任務(wù)。 2.討論分析LOC的工作原理和虛擬儀器的特點(diǎn)，研究分析毛細(xì)管電泳芯片輸出信號的特性，及其相應(yīng)數(shù)字信號處理理論和方法(奈奎斯特采樣定律、濾波定律、FIR濾波、小波變換)。 3.信號采集系統(tǒng)(從機(jī))的設(shè)計方案及其實(shí)現(xiàn)。根據(jù)電泳信號的特點(diǎn)，提出了從機(jī)的總體設(shè)計方案；采用模塊化的設(shè)計思路，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集卡硬件和軟件設(shè)計與制作，包括信號調(diào)理電路、單片機(jī)和A/D轉(zhuǎn)換電路、抗干擾設(shè)計、相應(yīng)軟件的設(shè)計。

3、 4.主機(jī)系統(tǒng)軟件的設(shè)計，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，設(shè)計了虛擬面板，并實(shí)現(xiàn)了多種數(shù)字信號處理算法；根據(jù)ActiveX技術(shù)實(shí)現(xiàn)了VisualBasic和MATLAB之間的無縫連接。 5.采用信號模擬的方法，對研制信號采集卡與處理系統(tǒng)各功能模塊進(jìn)行測試和驗(yàn)證；并用編制的各種數(shù)字信號處理算法對模擬產(chǎn)生的電泳譜峰圖進(jìn)行了數(shù)字信號處理，且對處理結(jié)果進(jìn)行了比較分析。 6.設(shè)計結(jié)果的驗(yàn)證，證明了從機(jī)的正確性和主機(jī)軟件處理的有效性。