电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography,简称EIT)技术通过在被测物体表面放置一定数量的电极,注入安全电流,测量电压信号。EIT常用于生物医学,能获取生理和病理的相关信息,得到功能性图像。该技术安全、便捷、成本低,是一种近些年快速发展的成像技术。首先,论文介绍了 EIT研究的背景、意义和国内外研究现状,阐述了 EIT的生物医学基础、电阻抗模型和成像基本原理及过程,研究了数据测量系统的各组成部分及图像重构的两种成像方法,论证了基于Walsh函数的EIT系统多频激励驱动电路。其次,论文研究了由Rademacher函数定义的Walsh函数的三种序列及各序列之间的相互关系,确立了同时多频信号的生成方法。采用bitset函数和bitget函数,在Matlab中实现了 H序转化为W序和P序,获得了任意主谐波数同时多频激励信号的离散状态值。再次,论文设计了基于FPGA的多频激励信号源和驱动电路,实现了通过红外通信设置任意激励频率,采用VerilogHDL语言编写了红外信号解调模块、LCD显示模块、时钟发生模块、信号产生模块和驱动电路模块的代码,研究了驱动电路测量频率和激励信号的关系,对各模块进行了仿真验证,解决了以往研究中只能设置一个或几个固定的激励频率的问题。此外,论文对比分析了计数器分频和DDS分频,通过仿真分析指出了 DDS分频的缺陷。最后,论文进行了多频激励驱动电路的硬件设计,包含FPGA核心电路、激励信号源电路、驱动电路和附属电路,完成了电路板的设计和制作。测试结果表明,设计的激励信号源达到了 EIT系统要求,驱动系统模拟多路开关能实现对电极的选通控制。