基于嵌入式系统的脉搏信号检测与处理

发布时间：2020-06-04 10:17

【摘要】：基于信号处理的相关理论,应用计算机、嵌入式控制系统、实时操作系统等相关技术,对脉搏信号的实时采集、处理及信号的分析进行了研究。主要内容和结果归纳如下: (1)综述了嵌入式智能控制、国外内医疗设备、数据处理等相关技术的研究发展现状,对嵌入式控制系统的硬件和软件进行了分类研究,并阐述了本文的研究意义; (2)基于信号采集处理理论技术,实现了脉搏信号的采集、放大、基线调整、噪声滤波,把符合频率段内的脉搏信号送到S3C2440嵌入式单片机中,实现信号的存储、显示和处理; (3)实现uCOS-Ⅱ实时操作系统、FatFs文件系统和uC/GUI图形化界面系统在S3C2440平台上的整合移植,并测试了软件移植的正确性; (4)根据任务进行划分,编写PWM、SPI、UART的底层驱动程序和信号采集、SD卡文件存储、通信等的应用程序;并进行了软件和硬件系统的综合性能测试; (5)采用交叉关联积分的方法,计算了四名志愿者(2位男性和2位女性)的幅值相关系数和相位相关系数,研究和分析了脉搏信号的不同相关系数之间的差别。发现志愿者的幅值相关系数比相位相关系数稳定,且幅值相关系数从早到晚随着时间的推移呈上升的趋势。 本文的工作是对基于嵌入脉搏信号测试及处理的一次努力和尝试,无论是在在脉搏信号处理上,还是在实时操作系统的应用上,都采用了比较独特的方法,可为中医脉搏信号智能化测试研究提供了有益的指导。
【图文】：

信号的搏动过程并转化为同步电压信号输出，从而使人体脉搏信号号保持同步的目的。信号采集调理电路设计件系统中，信号调理电路占据重要的地位，它负责把来自传感器的转换的要求，并滤去多余的噪声信号。由于生物体的生理信号主传感器与系统数据线之间并不需要加隔离或缓冲装置,可以直接将号直接与运算放大器的输入端相连。其信号调理电路主要由基线调线调理电路感器采集到的脉搏电压信号幅度在-0.5～1.5V之间，A／D转换器的3V，为了满足转换要求，需要把电压信号抬高到合适范围。由此所要广，放大倍数要便于调节，，功耗要小。针对以上要求，本系统选噪声小及供电电源范围广的LM358运算放大器。

单片机软件滤波和PC机软件滤波等方法，本设计初步采用硬件二阶低通滤波来实现，由于脉搏信号的最高频率不超过40Hz，因此低通滤波的截止频率设为40Hz。电路图如图2.3所示。图2.3所示电路中，设 RRR34= =， CCC12= =，则2RC1f0π= （2.6）电压放大倍数为
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.1;TN911.23

【参考文献】

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本文编号：2696235