一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统及方法，该方法包括：超声接收器，用于接收根据周期胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；带通滤波器，用于选择超声波载波频率的回波信号；解调检波器，用于分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；绝对值电路，用于获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；还包括：随机共振电路，用于获取所述包络信号中的周期胎心心率信号。本发明通过设置随机共振电路，将夹杂在噪声中的胎心心率包络信号检测出来，辐射量少、灵敏度高。

权利要求

1.一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，包括：超声接收器，用于接收根据周期胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

带通滤波器，用于选择超声波载波频率的回波信号；

解调检波器，用于分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

绝对值电路，用于获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

还包括：

随机共振电路，用于获取所述包络信号中的周期胎心心率信号。

2.如权利要求1所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述随机共振电路包括求和子电路、积分子电路和反馈电路，所述求和子电路包括第一运算放大器和第二放大器；

所述第一运算放大器的反相输入端通过第一电阻获取胎心心率信号，以及通过第二电阻获取噪声；正相输入端通过第三电阻接预设电压；输出端通过第五电阻与所述第二放大器的反相输入端电连接；输出端通过第四电阻与反相输入端电连接；

所述第二放大器的正相输入端通过第六电阻连接预设电压，输出端通过第七电阻与反相输入端电连接。

3.如权利要求2所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述积分子电路包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的反相输入端与第一随机共振子电路的输出端连接，正相输入端通过第九电阻连接预设电压，输出端通过电容与反相输入端连接；

第二乘法器的第二端连接至所述第三运算放大器的输出端，第三端经由第二可变电阻的第一端和第二端连接预设电压；所述第二可变电阻的第三端通过第十三电阻连接第三运算放大器的反相输入端。

4.如权利要求2所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述反馈电路包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的正相输入端通过电阻连接预设电压，反相输入端通过第十电阻与运算放大器的输出端连接，输出端经由第一可变电阻的第一端和第二端连接预设电压，输出端通过第十二电阻与反相输入端连接；所述第一可变电阻的第三端通过第十二电阻连接第三运算放大器的反相输入端；

第一乘法器的第一端与第二端连接至所述第四运算放大器的输出端，第三端连接至第二乘法器的第一端。

5.如权利要求1所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括脉冲整形电路，所述脉冲整形电路用于整形所述周期胎心心率信号为数字脉冲方波信号。

6.如权利要求5所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括微处理器，所述微处理器用于检测数据脉冲方波信号的频率得到胎心心率。

7.如权利要求1所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括低通滤波器，所述低通滤波器设置在所述解调检波器与所述绝对值电路之间，用于滤除所述高频载波信号。

8.如权利要求1所述的超声多普勒胎心监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括音频放大器，所述音频放大器用于放大所述低频调制信号。

9.一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测方法，其特征在于，包括：超声接收器接收根据胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

带通滤波器选择超声波载波频率的回波信号；

解调检波器分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

绝对值电路获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号。

10.如权利要求9所述的超声多普勒胎心监测方法，其特征在于，所述随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号，采用以下计算式：其中，a和b为双稳态系统模型的系统，s(t)为包含噪声的周期胎心心率信号，s(t)＝Acos(ω0t)+Γ(t)，Γ(t)为噪声值，Acos(ω0t)为周期胎心心率信号。

说明书

一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医学检测技术领域，尤其涉及一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统及方法。

背景技术

[0002] 在母亲子宫内以及分娩过程中，可能会造成胎儿暂时性缺血、缺氧而引起胎儿营养不良、生长发育迟缓、胎儿窘迫、甚至窒息、死亡等问题。大量临床证明，胎心电子监护能有效发现妊娠过程中胎儿的异常，具有十分重要的临床意义。因此、准确实时地计算出胎儿的瞬时心率对于判断胎儿在母体内的健康状况具有极其重要的意义。通常情况下，胎心信号可以通过超声多普勒、生物电极和微音器获取,其中超声多普勒方法具有精度高、抗干扰能力强、通用性好、易于实现的特点，得到广泛的应用，例如多普勒胎心检测仪。

[0003] 一方面，胎心体积小、运动幅度位移弱以及多普勒胎心检测仪的灵敏度不足，影响对早期孕周胎儿的监测，容易引发误检；为提高胎心检测测量精度，需要提高超声辐射剂量。另一方面，通过增加超声辐射剂量可以减少误检情况，但是辐射剂量过大，会影响胎儿的神经系统和大脑的生长发育；为减少超声辐射对胎儿的生理影响需要降低超声辐射剂量。这样，灵敏度和辐射剂量两者就形成了矛盾。

[0004] 出于超声波辐射剂量对胎儿有影响的担心，医生会不断调低传感换能器的发射功率，甚至会低于医疗仪器标准。该做法固定更加安全，但采集的反射回波也会更加微弱，对检测电路的灵敏度提出了新要求。

发明内容

[0005] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统及方法，可以实现低辐射量情况下的胎心心率检测。

[0006] 第一方面，本发明提出了一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统，包括：

[0007] 超声接收器，用于接收根据周期胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

[0008] 带通滤波器，用于选择超声波载波频率的回波信号；

[0009] 解调检波器，用于分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

[0010] 绝对值电路，用于获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

[0011] 还包括：

[0012] 随机共振电路，用于获取所述包络信号中的周期胎心心率信号。

[0013] 可选地，所述随机共振电路包括求和子电路、积分子电路和反馈电路，所述求和子电路其中，所述求和子电路包括第一运算放大器和第二放大器；

[0014] 所述第一运算放大器的反相输入端通过第一电阻获取胎心心率信号，以及通过第二电阻获取噪声；正相输入端通过第三电阻接预设电压；输出端通过第五电阻与所述第二放大器的反相输入端电连接；输出端通过第四电阻与反相输入端电连接；

[0015] 所述第二放大器的正相输入端通过第六电阻连接预设电压，输出端通过第七电阻与反相输入端电连接。

[0016] 可选地，所述积分子电路包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第一随机共振子电路的输出端，正相输入端通过第九电阻连接预设电压，输出端通过电容与反相输入端连接；

[0017] 所述第二乘法器的第二端连接至所述第三运算放大器的输出端，第三端经由第二可变电阻的第一端和第二端连接预设电压；所述第二可变电阻的第三端通过第十三电阻连接第三运算放大器的反相输入端。

[0018] 可选地，所述反馈电路包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的正相输入端通过电阻连接预设电压，反相输入端通过第十电阻与运算放大器的输出端连接，输出端经由第一可变电阻的第一端和第二端连接预设电压，输出端通过第十二电阻与反相输入端连接；所述第一可变电阻的第三端通过第十二电阻连接第三运算放大器的反相输入端；

[0019] 所述第一乘法器的第一端与第二端连接至所述第四运算放大器的输出端，第三端连接至所述第二乘法器的第一端。

[0020] 可选地，所述监测系统还包括脉冲整形电路，所述脉冲整形电路用于整形所述周期胎心心率信号为数字脉冲方波信号。

[0021] 可选地，所述监测系统还包括微处理器，所述微处理器用于检测所述数据脉冲方波信号的频率得到胎心心率。

[0022] 可选地，所述监测系统还包括低通滤波器，所述低能滤波器设置在所述解调检测器与所述绝对值电路之间，用于滤除所述高频载波信号。

[0023] 可选地，所述监测系统还包括音频放大器，所述音频放大器用于放大所述低频调制信号。

[0024] 第二方面，本发明又提供了一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测方法，其特征在于，包括：

[0025] 超声接收器接收根据胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

[0026] 带通滤波器选择超声波载波频率的回波信号；

[0027] 解调检波器分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

[0028] 绝对值电路获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

[0029] 随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号。

[0030] 可选地，所述随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号，采用以下计算式：

[0031]

[0032] 其中，a和b为双稳态系统模型的系统，s(t)为包含噪声的周期胎心心率信号，s(t)＝Acos(ω0t)+Γ(t)，Γ(t)为噪声值，Acos(ω0t)为周期胎心心率信号。

[0033] 本发明通过设置随机共振电路，将夹杂在噪声中的胎心心率包络信号检测出来，辐射量少、灵敏度高。

附图说明

[0034] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

[0035] 图1是本发明提供的超声多普勒胎心监测系统框图；

[0036] 图2是本发明提供的带通滤波器的电路原理图；

[0037] 图3是本发明提供的本振信号产生电路原理图；

[0038] 图4是本发明提供的解调检波器的电路原理图；

[0039] 图5是本发明提供的低通滤波器的电路原理图；

[0040] 图6是本发明提供的绝对值电路的电路原理图；

[0041] 图7是本发明提供的低通滤波器的电路原理图；

[0042] 图8是本发明提供的随机共振电路原理图；

[0043] 图9是本发明提供的随机共振电路的动力学方程数据流程图；

[0044] 图10是图9提供的随机共振电路的输入输出信号效果图；

[0045] 图11是本发明提供的脉冲整形电路示意图；

[0046] 图12是本发明提供的微处理器的功能原理框图；

[0047] 图13是本发明提供的低辐射量超声功放模块示意图。

具体实施方式

[0048] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0049] 第一方面，本发明提出了一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测系统，如图1所示，包括：

[0050] 超声接收器，用于接收根据周期胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

[0051] 带通滤波器，用于选择超声波载波频率的回波信号；

[0052] 解调检波器，用于分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

[0053] 绝对值电路，用于获取低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

[0054] 还包括：

[0055] 随机共振电路，用于获取包络信号中的周期胎心心率信号。

[0056] 本发明通过采用两级电路，将周期信号从噪声中检测出来，从而实现在低辐射剂量的情况下，检测胎心心率。

[0057] 如图1所示，超声发射换能器所发射的超声波信号。超声波信号波形为：

[0058] Vcw＝sin(ωt)  (1)

[0059] Vcw为超声波发射信号电压、ω为角频率；

[0060] 超声换能器接收根据胎心心率形成的超声波回波信号以及噪声信号。回波信号为二次波，采用符号Vsec表示，它是信号角频率ω、信号幅值A、相位角φ的函数。相比较与发射波Vcw回波信号Vsec的幅值Asec和相位φ均发生了变化，可用数学描述为：

[0061] Vsec(ω,A,φ)＝Asec sin(ωt+φ)  (2)

[0062] 并将该超声波回波信号以及噪声信号传输至带通滤波器。带通滤波器将上述超声波回波信号以及噪声信号进行滤波，允许载波频率为超声波频率的信号通过。

[0063] 图2示出了带通滤波器的电路原理图，电路结构如下：电阻R32、电阻R33、电阻R34串联，该多个电阻的一端连接预设电压，另一端连接电压VCC。在晶体管Q1的栅极连接至电阻R32和电阻R33的连接点处，形成晶体管Q1的偏置电压，源极连接至电阻R33和电阻R34的连接点处，漏极通过电阻R31与电容C35形成的并联谐振电路连接至预设电压。输入信号通过电容C34连接至电阻R32和电阻R33的连接点处。电感L1与电容C31形成串联谐振电路将电阻R33和电阻R34的连接点处的信号输出。通过选择合适的电阻与电容值，并调节晶体管Q1的工作点，该带通滤波器对接收的载有胎心信号的进行放大和选频滤波。

[0064] 如图3所示，本振信号产生电路：晶振X1与电阻R41串联后与反相器U5A并联，同时电阻R43也与反相器U5A并联。在电容C41与C42串联后与晶振X1并联。反相器U6A、U2A、U9A和U3A的第一端并联后与反相器U5A的输出端连接。其中，反相器U9A、U3A的第二端相连接，反相器U6A、U2A的第二端相连接并输出振荡信号。

[0065] 本发明还提供了一种解调检波器。本解调检波器实现对带通滤波器输出的胎心多普勒频移信号解调检测。将通过带通滤波器的信号与本振载波信号相乘，分离出低频调制信号和高频载波信号。

[0066]

[0067] 理论上，回波信号经过低通滤波后获得的调制信号为：

[0068]

[0069] 当目标运动时，回波信号与载波信号会发生频差Δf：

[0070]

[0071] 式中，v为目标运动速度，c为超声传播声速，f为载波频率。频差大小Δf与目标径向运动速度分量值呈线性关系。VR信号中的相位信息φ与Δf一致。通过检测序列VR中的主频率成分可获得Δf。同时被检测目标运动速度v的变化与信号VR中的幅值信息Asec一致。

[0072] 其中，低频调制信号为有效信号，载有胎心多普勒频移信号和胎心心率包络信号。因此，该解调检波器实现了多普勒信号平移至低频率。

[0073] 图4示出了本发明实施例提供了一种解调检波器。如图5所示，电容C52以及电容C53并联后与电阻R51串联，所形成的串联电路的第一端连接电压VCC，第二端连接预设电压。在电阻R51与电容C52和电容C并联电路的交点分别通过电阻R54连接模拟乘法器MC1496D的引脚CIN+、电阻R53连接模拟乘法器MC1496D的引脚CIN-、电阻R52连接引脚SIG IN以及电阻R55连接引脚BIAR。回波信号正极、负极分别连接至模拟乘法器MC1496D的引脚SIG IN+、引脚SIG IN。本振信号通过电容C54连接模拟乘法器MC1496D的引脚CIN-。

[0074] 如图4所示，模拟乘法器MC1496D的引脚2通过电阻R56与引脚3相连接，引脚VEE连接预设电压；引脚OUT+与电容C58、电阻R510串联后连接运算放大器U2A的反相输入端。在引脚OUT+与电容C58的连接点处分别通过电阻R58连接电压VCC、通过电容C55连接预设电压。模拟乘法器MC1496D的引脚OUT与电容C57、电阻R511串联后连接运算放大器U2A的正相输入端；在引脚OUT与电容C57连接点分别通过电阻R59连接电压VCC、通过电容C56连接预设电压；在电阻R511与运算放大器U2A的连接点处通过电阻R512连接预设电压。

[0075] 在运算放大器U2A的输出端与反相输入端还有电阻R513，该运算放大器U2A的输出端输出解调信号。

[0076] 可选地，监测系统还包括低通滤波器，低能滤波器设置在解调检测器与绝对值电路之间，用于滤除高频载波信号。

[0077] 图5示出了本发明实施例提供的低通滤波器的电路，用于输出载有胎心多普勒频移信息和胎心心率包络信息的信号。如图6所示，通过解调检测器输出的信号通过电阻R61与运算放大器U63A的正相输入端连接，电阻R61与正相输入端的连接点通过电容R61接预设电压。运算放大器U63A的反相输入端与输出端连接。运算放大器U63A的输出端输出信号到音频放大电路以及蜂鸣器、绝对值电路。

[0078] 图6示出了本发明实施例提供的一种绝对值电路。绝对值电路输出信号包含胎心多普勒频移信号和胎心心率包络信号。

[0079] 如图6所示，来自低通滤波器的信号经过电阻R71进入运算放大器U71A的反相输入端。该运算放大器U71A的反相输入端与电阻R72、R74串联后连接运算放大器U72A的正相输入端、与电阻R73、R75串联后连接运算放大器U72A的反相输入端。运算放大器U71A的正相输入端连接预设电压；电源负极连接5V电压，并通过电容C71连接预设电压，电源正极连接5V电压，并通过电容C72连接预设电压。二极管D71与D72串联，其中，二极管D72的正极连接至电阻R73与电阻R75的连接点处，二极管D71的负极连接至电阻R72与电阻R74的连接点处。运算放大器U71A的输出端连接至二极管D71与D72的连接点处。另外，在运算放大器U72A的反相输入端与输出端之间还设置有电阻R76。

[0080] 图7示出了本发明实施例提供的一种低通滤波器电路，由于胎心心率包络信息相对于胎心多普勒频移信息而言，属于高频信息，选择通带频率在0.2Hz-4Hz之间的低通滤波器能够将胎心心率包络信息完成的提取出来，并且去处了多普勒频移高频分量。如图7所示，来自低通滤波器的信号通过电容C80、电阻R81和电容C82后进入运算放大器U81A的反相输入端。在电阻R81和电容C82的连接点处一方面通过电阻R82连接预设电压，另一方面通过电容C81连接运算放大器U81A的输出端。运算放大器U81A的反相输入端与输出端之间还设置有电阻R83。运算放大器U81A的正相输入端连接预设电压，其电源负极连接-5V电压，并通过电容C84连接预设电压；电源正极连接+5V电压，并通过电容C83连接预设电压；输出端通过电阻R84、电容C86连接运算放大器U82A的反相输入端。

[0081] 在电阻R84和电容C86的连接点处，一方面通过电阻R85接入预设电压，另一方面通过电容C85连接运算放大器U82A的输出端。在运算放大器U82A的输出端与正相输入端之间还设置有电阻R86，并通过电容C87将信号输出。

[0082] 低通滤波器输出信号为胎心心率包络信息，频率范围在0.2Hz-4Hz之间，即每分钟30次至240次之间。一般而言，在低剂量的超声辐射条件下，低通滤波器输出信号包含大量噪声，胎心心率包络信息隐没其中，传统的检测方法很难有效检测。这也是约束胎心检测仪器性能的关键所在。考虑到胎心心率包络信息为周期性信号。为此，本发明实施例提供的一种随机共振电路。

[0083] 可选地，随机共振电路包括求和子电路、积分子电路和反馈电路，求和子电路其中，求和子电路包括第一运算放大器和第二放大器。

[0084] 实际应用中，如图8所示，求和子电路包括运算放大器1、运算放大器2。运算放大器1的反相输入端分别通过电阻R1、电阻R2连接信号、噪声；正相输入端通过电阻R4连接预设电压；在运算放大器1的反相输入端与输出之间设置有电阻R3；并且，运算放大器1的输出端通过电阻R5与运算放大器2的反相输入端连接，正相输入端通过电阻R6连接预设电压，在运算放大器2的反相输入端与输出端之间设置有电阻R7，并且输出端与第二随机共振子电路连接。

[0085] 积分子电路包括运算放大器3和乘法器2。其中，运算放大器3反相输入端通过电阻R8与运算放大器2的输出端连接；反相输入端通过电阻R9连接预设电压，在反相输入端与输出端之间还设置有电容C。乘法器2的另一个输入端连接运算放大器3的输出端，输出端通过可变电阻K2连接预设电压。可变电阻K2的可调端通过电阻R14与运算放大器3的反相输入端连接。

[0086] 反馈子电路包括运算放大器4和乘法器1。运算放大器4的反相输入端通过电阻R10与运算放大器3的输出端连接，正相输入端通过电阻R12连接预设电压，反相输入端与输出端之间设置有电阻R11；输出端通过可变电阻K1连接预设电压。可变电阻K1的可调端通过电阻R13与运算放大器3的反相输入端连接。乘法器1的两个输入端连接运算放大器4的输出端，输出端连接乘法器2的一个输入端。

[0087] 本发明实施例提供的随机共振电路用于将极低信噪比的环境中将周期信号提取出来，且相位信息几乎不变。其原理如下，其动力学方程如下：

[0088]

[0089] 其中，a和b为双稳态系统模型的系统，s(t)为包含噪声的周期胎心心率信号，s(t)＝Acos(ω0t)+Γ(t)，Γ(t)为噪声值，Acos(ω0t)为周期胎心心率信号。

[0090] 如图9所示，微分信号ddxt经过积分器后得到信号x。一方面，该信号x经过乘法器后得到信号ax并输出到求和电路中；另一方面，该信号x经过多次乘法后得到信号x3，信号x33 3
经过乘法器-b后得到信号-bx ,并将该号-bx送至求和电路中。微弱周期信号和噪声信号也输入至求和电路。通过检测信号x，即可得到微弱周期信号，即周期胎心心率信号。

[0091] 如图10所示，图10(a)中示出了包含噪声的输入监测信号，图10(b)示出了经过随机共振电路处理后的信号，可以发现，本发明实施例具有很好的噪声抑制效果，实现了胎心包络信号为周期性信号的提取。

[0092] 图10(b)示出的波形还需要进一步处理，为此本发明实施例还提供了脉冲整形电路。如图11所示，该脉冲整形电路结构如下：信号通过电阻R121进入运算放大器U121A的正相输入端。可变电阻R122的第一端连接+5V电压，第二端连接预设电压，第三端连接运算放大器U121A的反相输入端。电容C121的正极连接+5V电压，负极端连接预设电压。运算放大器的电源正极连接+5V电压、电源负极连接预设电压、输出端连接电阻R123后将信号输出至微控制器。

[0093] 如图12所示，本发明实施例提供的微处理器包括辅助IP管理模块、脉冲信号检测模块、任务管理模块和数传显示控制模块。其中，脉冲信号检测模块用于对脉冲电路所提供的方波信号进行频率检测；任务管理模块负责各实时任务间的调度；数传显示控制模块负责人机交互、网络数据传输等；辅助IP管理模块负责按键、工作指示灯等在线信号的管理。本部分内容可以采用现有技术实现，本发明不作限定。

[0094] 本发明还提供了一种低辐射量超声功放模块。如图13所示，输入信号Singna_IN经过电阻R141连接晶体管Q141的基极，并且该晶体管Q141的发射极还通过电阻R142连接预设电压。该晶体管Q141的集电极分别经过电容C141连接预设电压，电感L142和R145后连接电压VCC，经过电感L141、电容C142和电阻R144后连接预设电压，并经过电容C142与电阻R144的连接点处输出信号。

[0095] 为了便于医生监听胎心音，本发明还可以增加音频放大电路。该音频放大电路可以采用现有技术实现，本发明不作限定。

[0096] 实际应用中，本发明中所述的预设电压为模拟地信号或者数据地信号，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择，本发明不作限定。

[0097] 实际应用中，本发明提供的超声接收器、带通滤波器、解调检波器、绝对值电路和随机共振电路也可以采用其他电路实现，本发明不作限定。

[0098] 第二方面，本发明又提供了一种基于随机共振的超声多普勒胎心监测方法，包括：

[0099] 超声接收器接收根据胎心心率信号形成的超声波回波信号以及噪声信号；

[0100] 带通滤波器选择超声波载波频率的回波信号；

[0101] 解调检波器分离所述回波信号与本振载波信号的乘积结果中的低频调制信号和高频载波信号；

[0102] 绝对值电路获取所述低频调制信号中包括胎心心率的包络信号；

[0103] 随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号。

[0104] 可选地，所述随机共振电路获取所述包络信号中的胎心心率信号，采用以下计算式：

[0105]

[0106] 其中，a和b为双稳态系统模型的系统，s(t)为包含噪声的周期胎心心率信号，s(t)＝Acos(ω0t)+Γ(t)，Γ(t)为噪声值，Acos(ω0t)为周期胎心心率信号。

[0107] 随机共振电路能够在s(t)的信噪比极小的情况下(<<-10dB)将周期信号Acos(ω0t)检测出来。

[0108] 由于超声多普勒胎心监测方法与系统是基于同样的发明构思实现的，具有同样的技术效果，在此不再一一赘述了。

[0109] 在本发明的描述中需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0110] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0111] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。