Архитектура устройства для мониторинга работоспособности человеческого тела на основе ультразвуковых измерений

В данной статье исследуется разработка архитектуры устройства для неинвазивного мониторинга работоспособности человеческого организма на основе ультразвуковых измерений. Реализация данной архитектуры осуществляется с применением программируемых интегральных схем (ПЛИС). Ультразвуковые датчики подключаются к ПЛИС для осуществления измерений. Целью исследования является детальное описание архитектуры разрабатываемого устройства. Предложенное техническое устройство способно детектировать патологии в сосудистой системе человека на прецизионной стадии, что в свою очередь, при оперативном лечении, может увеличить продолжительность жизни индивида. Методология. Для обеспечения корректной функциональности устройства с высокой точностью необходимо обеспечить достаточную скорость обработки данных, поступающих с каждого датчика, и вывода результата. Для повышения точности измеряемых параметров требуется установить ультразвуковые датчики в форме фазированной решетки. Поскольку ультразвуковые датчики являются аналоговыми, необходимо применить высокочастотные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи с большой разрядностью для получения данных высокого качества. Эти преобразователи подключаются к ультразвуковым датчикам через усилители сигналов. Предложенная архитектура обеспечивает оптимальную производительность и гибкую настройку для измерения ультразвуковых сигналов с применением датчиков. Результаты исследования. Разработано устройство, демонстрирующее высокую скорость обработки данных, и проведены эксперименты по его использованию. Устройство имеет компактные размеры, что позволяет носить его на себе без ограничения движений. Область применения. Устройство предназначено для изучения работы сердца и сердечной деятельности человека, применяется в сфере здравоохранения.