基于DSP和单片机的可调参数心电信号发生器的设计

发布时间：2020-04-20 13:18

【摘要】：心脏疾病是威胁人类生命的主要疾病之一,心电图(electrocardiogram, ECG)是心脏电活动在体表的综合反映,是评价心脏功能的重要参考依据。随着社会的发展和人们安全意识的加强,从人体采集实时的心电信号波形呈现出越来越多的弊端。近年来微电子技术、计算机软硬件技术和数字信号处理技术取得了重大发展,研究一种结构简单、性能可靠的可调节参数的心电信号发生器系统具有重要意义。 本论文中提出了一种基于DSP和单片机的可调参数心电信号发生器系统的设计方案。系统根据人体心电信号的特征,选择ECG动力学模型作为心电信号算法,以高性能数字信号处理器TMS320VC5409作为心电信号产生系统的核心,输出数字的心电信号波形；然后通过D/A转换器TLC320AD50C将数字信号转换成模拟的心电信号波形输出。心电信号波形的调整是由单片机AT89S52控制键盘来实现的。单片机通过键盘控制芯片HD7279A与键盘连接,控制心电信号参数的改变,输出不同的心电信号波形。同时单片机还与液晶显示器MGLS240128T连接,实现心电信号相关信息的显示。本系统使用DSP和单片机作为系统核心,将DSP和单片机的优势互补,使系统的运算速度更快、可靠性更高；依据ECG动力学模型,采用模拟心房纤维颤动的方法产生的心电信号波形更加逼真,且可以通过调整参数改变波形,得到正常的或病态的心电信号,具有较强的通用性。 本文中所设计的心电信号发生器系统通过软硬件联合调试,最终可以输出正常的心电信号,并通过改变参数改变波形的形状。
【图文】：

学位论文第2力学模型在三维空间中用(x，y，z)表示，在(x，y)平面上2.2所示。ECG的准周期性反映在(x，y)平面上单位圆的一上，其在圆周上的每一次旋转都反映了一个RR间期或一次表示ECG上交互心跳的变化。在ECG上特殊的点依次是P、z坐标上的正负离子事件，这些事件落在单位圆上的角度分运动轨迹趋于这些事件时，运动轨迹就达到一个极大点或极期返回。

、乓来分析ECG，，这些角度和值与R一peak的关系如表2.1。微分方程组 (2.1)中Z值的变化就产生了模拟的ECG如图2.3(没有加入噪声)。表2.1正常心跳的ECG模型参数 Table2.1ECGmodelParametersfornormalbeats PQRSTt(s)一 0.2一 0.0500.050.3尽一l/12二一l/3二01/12二l/2二 ai1.2一 5.030.0一 7.50.75互 0.250.10.10.10.4ECG形态学模型和心脏循环相比，明显可以知道完成一个极限周期的时间等于模拟ECG信号的RR间期，RR间期的变化率随着角速率。的变化而变化。在RR间期的功率谱、(f)中有一个双峰功率谱构成的高斯分布之和产生 RSA(ResPiratorySimisArrhythmia，呼吸窦性心律失常)和Mayer(血压信号的一种波形)波形。一8一
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TN741;TP368.12

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 罗鸿飞;张英堂;任国全;范红波;;基于DSP的高速信号采集与处理系统[J];兵工自动化;2007年06期

2 高伟,钱利民,朱善君;液晶显示器的接口和编程技巧[J];电测与仪表;2001年05期

3 汤华庚,李森生;TI 54xxDSP与51单片机的接口技术[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年10期

4 朱海君;刘彩虹;敬岚;;智能控制芯片HD7279A及其应用[J];电子与封装;2006年05期

5 吕勇军;液晶显示模块MGLS240128在图形显示中的应用[J];国外电子元器件;2004年02期

6 齐美彬,杨艳芳,蒋建国;监控电路MAX706在图像压缩终端中的应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年05期

7 陈裕国;;图形液晶显示器MGLS240128T与C8051F120接口的设计[J];科技广场;2007年01期

8 王鲜梅;数字化多种异常心电图仿真器的研制[J];山西电子技术;2000年05期

9 韩红霞;耿爱辉;;DSP外部FLASH烧写的两种方法[J];微计算机信息;2007年08期

10 薛惠珍,张延培;液晶显示器在单片机中的应用[J];指挥技术学院学报;1998年03期

相关硕士学位论文 前8条

1 杨璧君;智能化心电信号记录分析系统的研究[D];南京理工大学;2004年

2 庞辉;基于DSP和CPLD的智能监测系统设计与开发[D];武汉大学;2004年

3 蒋辉;基于DSP和CPLD的可编程遥测信号采集与编码系统研究[D];华中科技大学;2005年

4 张嘉伟;引入形态参数的ECG识别算法研究与实现[D];华东师范大学;2006年

5 于德津;基于TI 5409 DSP处理器的U盘读写系统设计与实现[D];吉林大学;2007年

6 李长旺;基于单片机的ECG数据采集与预处理[D];安徽大学;2007年

7 侯建成;基于LabVIEW的小波变换在心电信号分析中的应用研究[D];合肥工业大学;2008年

8 杨明远;基于TMS320C5402的DSP实验开发系统的设计[D];中南大学;2008年

本文编号：2634583