基于DSP的電子鼻信號(hào)處理研究.pdf

1、電子鼻是一種由具有部分選擇性的化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)組成、能夠識(shí)別簡(jiǎn)單或復(fù)雜氣味的儀器。作為一種新型氣體檢測(cè)技術(shù)，它將傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起，能對(duì)混合氣體中各氣體成分進(jìn)行定性或定量分析，在食品加工和檢驗(yàn)、醫(yī)學(xué)診斷、毒氣檢測(cè)和質(zhì)量管理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文主要從電子鼻系統(tǒng)的硬件以及軟件結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行探索性研究。在對(duì)電子鼻系統(tǒng)中氣體傳感器陣列特性和原理、以及電子鼻模式識(shí)別技術(shù)深入研

2、究基礎(chǔ)上，與中國(guó)電子科技集團(tuán)第49所合作，并搭建了試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)含有甲烷(CH4)和氫氣(H2)兩種混合氣體中單一氣體成分和混合氣體成分分別進(jìn)行定性識(shí)別和定量檢測(cè)。
　　電子鼻硬件平臺(tái)是基于DSP新型處理器TMS320F28335的典型應(yīng)用系統(tǒng)，充分使用了片內(nèi)功能模塊，如模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC單元、串行通信SCI單元、豐富GPIO資源等等，并且外擴(kuò)了基于JM12864M的液晶模塊、達(dá)拉斯DS1302的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，以及聲光報(bào)警功能；同時(shí)，考

3、慮到環(huán)境溫度和濕度對(duì)氣敏傳感器輸出特性的影響，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選用4個(gè)滿足要求的氣敏傳感器和一個(gè)溫濕度測(cè)量模塊組成傳感器陣列的測(cè)試電路。
　　電子鼻的軟件平臺(tái)由離線訓(xùn)練的模式識(shí)別算法程序和基于DSP在線的氣體檢測(cè)程序兩部分組成。其中，前者主要用Matlab軟件語(yǔ)言編寫，用于模式識(shí)別算法的離線實(shí)驗(yàn)仿真分析，后者用C語(yǔ)言編寫，包括已經(jīng)訓(xùn)練好的效果良好的模式識(shí)別算法，主要用于在線氣體的種類識(shí)別和定量檢測(cè)。
　　從定性識(shí)別和定量檢測(cè)兩方面，