在发酵工业中,葡萄糖是发酵所需的主要碳源,也是绝大多数发酵产品的起始物质或原料,葡萄糖浓度的变化包含了产品品质、过程控制所需的重要信息。而传统的生化参数检测方法是以分析化学法为主,常常包括一系列繁琐的操作过程,而且周期较长,远不能适应实际需要。近年来,生物传感器迅速发展,它凭借其灵敏度高、准确度高、选择性好等特点,在工业发酵中有着广阔的应用前景。因此,利用生物传感器对葡萄糖浓度进行准确测定,可以更好的对发酵过程进行监督和控制。　　然而,在发酵过程中,生物传感器酶电极与待测溶液反应产生的电信号是非常微弱的,仅为纳安级,因此极易受到环境的影响,如发酵罐传动噪声、传感器本身的噪声、放大器及测量仪器固有的噪声以及各种外界干扰的噪声等,它们往往都比有用信号大的多,而且放大被测信号的过程同时也放大了噪声,这对正确进行参数测量以及浓度测定势必产生重大影响。因此这就需要对微弱信号检测技术进行相关研究。　　因此,课题以我国山东省科学院生物研究所研制的SBA-4OE型葡萄糖生物传感分析仪为实验信号源,通过提取酶电极信号并进行相应微弱信号处理,实现葡萄糖浓度检测,并验证课题所研究方法的可行性与有效性。所取得的主要研究成果如下:　　(一)基于有效奇异值小波分解的微弱信号检测方法研究　　在分析现有微弱信号检测方法的基础上,以奇异值分解法和小波分析法为中心,研究了基于有效奇异值小波分解的微弱信号检测方法,通过理论分析、算法研究、仿真验证等手段对该微弱信号检测方法进行全方位评估,证明该方法的有效性和优越性。同时针对奇异值分解法存在的问题,提出了基于最小二乘误差谱的有效奇异值选取方法,克服了依赖经验的选取问题,实现了自动判别。　　(二)葡萄糖浓度检测方法的实验验证　　通过设计两电极检测电路、搭建硬件实验平台,以生物传感器(酶电极)信号为研究对象,通过提取、检测、去噪等一系列操作,实现对酶电极信号处理,验证本文所研究葡萄糖浓度检测方法的可行性与有效性。　　(三)上位机系统的开发与实现　　针对课题组自行设计的酶注射式葡萄糖生物传感器开发了相应的上位机系统软件,该软件可以实现对下位机的控制、参数设置、波形实时监测以及数据分析等功能,通过与下位机的配合使用,最终实现葡萄糖浓度的准确测定。　　研究结果表明:文中所提出的检测方法有效地克服了信噪比低、噪声分布不均匀情况下小波阈值消噪法的不足,而且提取出的信号完整性更好,信噪比更高,同时可以实现自动判别,在葡萄糖浓度检测中具有重要的理论意义,而且有很大的实际应用价值。