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体液的平衡对于人体健康具有重要意义,通过测量细胞内外液容量评估身体体液总量及分布,在营养状况、运动机能评估以及透析治疗、癌症筛查等众多领域当中广泛使用。而基于生物阻抗谱技术的细胞内外液测量方法具有无创、便捷、快速、可重复等优点,是细胞内外液测量方式中最为常用的一种。本文针对人体细胞内外液生物阻抗多频同步测量技术,研究多频同步激励信号的合成方法,以及信号频率、幅值参数的设计方案,并设计了配套的生物阻抗合成多频检测系统。首先通过了解细胞内外液生物阻抗谱法的测量原理,确定细胞内外液计算方程。然后研究了多频激励信号的合成方法,结合人体生物组织的电气特性与多频激励信号测量原理,设计了一种适合于人体生物阻抗测量的多频激励信号,理论计算与仿真分析结果表明,本文激励信号主谐波功率占比达到63.71%,波峰因数等于1.25,相比传统多频正弦激励方案,本文激励信号设计方案测量误差平均降低1.73%,信号信噪比提高约10dB。然后针对混频激励下生物阻抗的测量特点,设计了配套的测量系统,其中包括逻辑控制模块、多频信号发生模块、信号调理模块、数据传输模块以及上位机软件。逻辑控制模块以FPGA为载体,使用Verilog HDL语言搭建控制逻辑电路,实现对其他模块的控制。多频激励信号通过FPGA内部搭建的DDS产生,然后通过电压电流转换电路转换为恒流输出并注入人体表面。针对响应信号中存在的干扰问题和响应电压幅值微弱的特点,设计了由差分放大和信号滤波电路组成的信号调理模块,并经过模数转换器转换为数字信号传递给FPGA。为了满足阻抗测量数据的实时传输需求,设计了基于USB协议的数据传输系统,实现了测量数据由检测前端到上位机之间的实时传输。同时为了尽可能简化测量操作,在MFC框架下开发了用户图形操作界面,可便捷的实现数据保存与波形显示。实验部分,首先设计了电路模型实验,评估系统测量精度。结果表明,系统阻抗模值误差平均为2.47%,相位误差平均为0.58°,符合预期设计。最后,对10名健康志愿者细胞内外液容量进行测量,结果显示,志愿者平均体液含量为66.20%,“ECW/ICW”平均比值为65.21%,ECW与ICW分别占总体液容量TBW的39.39%与60.60%,均符合参考标准。表明了本文激励信号与系统设计方案用于人体细胞内外液容量多频同步测量的可行性与有效性。