穿戴式心电信号采集电路的设计与实现

发布时间：2017-09-24 07:38

  本文关键词：穿戴式心电信号采集电路的设计与实现

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【摘要】：近年来，随着科学技术的发展，穿戴式技术逐渐的走入了我们的生活。穿戴式医疗监护设备方面的研究也越来越多，但穿戴式心电监护方面的研究却并不多见，穿戴式心电监护设备在进入普通家庭用户的过程中还有一些亟待解决的问题。因此，本课题在课题组原有便携式心电监护仪的基础上，提出了一种穿戴式心电信号采集电路的实现方案。针对穿戴式心电监护仪的舒适性及使用的便携性需求，本文着重从系统功耗、采集方法以及电路最终实现形式等方面开展了研究工作。 论文首先对穿戴式技术、心电图机的发展现状以及低功耗技术进行了简单介绍，，根据心电信号的特点以及临床上常用的十二心电导联体系给出了心电图采集系统设计时应满足的要求以及注意事项，并据此给出了课题方案的总体设计。在Multisim平台下对穿戴式心电系统预处理电路方案进行了功能仿真，仿真结果显示，电路方案性能良好，理论上可以达到设计的预期目标。在上述设计及仿真结果的工作基础上，本文采用柔性电路板对所设计的心电信号采集电路进行了实验验证，取得了一定的实验成果。此外，本文还对穿戴式设备的充电技术进行了研究，设计了一种基于电磁感应无线能量传输方式的充电方案，在Multisim平台下进行了充电功能的仿真。 本文对穿戴式心电信号采集的主要问题开展了研究工作，并取得了一定的成果，所取得的研究成果将有望应用于将来的穿戴式医疗设备中。
【关键词】：穿戴式 心电监护 无线能量传输
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.33;R197.39
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究现状9-14
• 1.2.1 穿戴式技术研究现状9-12
• 1.2.2 心电图机研究现状12-13
• 1.2.3 低功耗技术研究现状13
• 1.2.4 课题的提出13-14
• 1.3 论文的主要内容及工作总结14-16
• 第二章 穿戴式心电信号采集系统设计16-32
• 2.1 系统硬件总体设计16-24
• 2.1.1 心电信号简介16-18
• 2.1.2 心电图导联体系简介18-21
• 2.1.3 采集系统设计要求21-23
• 2.1.4 系统架构23-24
• 2.2 左臂嵌入式处理电路设计24-29
• 2.2.1 Cortex-M0 微处理器简介24-26
• 2.2.2 ADS1292 模块26-28
• 2.2.3 CSR1010A05 蓝牙模块28-29
• 2.3 系统电源管理部分设计29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 无线能量传输及充电方案的设计与实现32-45
• 3.1 无线能量传输方式简介32-35
• 3.2 无线能量传输效率分析35-36
• 3.2.1 影响无线能量传输效率的因素35-36
• 3.2.2 工作频段36
• 3.3 无线能量传输电路设计36-42
• 3.3.1 无线能量发送电路设计37-40
• 3.3.2 无线能量接收电路设计40-42
• 3.4 实验仿真及结果分析42-44
• 3.4.1 能量发送部分仿真结果及分析42-43
• 3.4.2 能量接收部分仿真结果及分析43-44
• 3.4.3 充电管理及电池部分44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 心电信号预处理方案设计与实现45-58
• 4.1 方案整体设计45
• 4.2 方案电路设计与实现45-49
• 4.2.1 右臂子板发送电路设计45-47
• 4.2.2 左臂接收部分电路设计47-49
• 4.3 共模驱动电路49-51
• 4.3.1 共模驱动电路原理49-50
• 4.3.2 共模驱动电路实现50-51
• 4.4 仿真结果51-55
• 4.4.1 右臂子板发送电路仿真结果51-53
• 4.4.2 左臂主板接收电路仿真结果53-55
• 4.5 电路调试及实验结果55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 主要工作总结58
• 5.2 展望58-60
• 参考文献60-62
• 发表论文和参加科研情况说明62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 郭劲松;邓亲恺;;可穿戴式心电、呼吸传感器与检测系统的研制[J];中国医疗器械杂志;2006年05期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 何艳;低功耗芯片技术的研究及其RFID中的应用[D];复旦大学;2008年

2 李肃义;可穿戴生理参数监测系统的动态心电信号处理方法研究[D];吉林大学;2009年

3 任腾龙;低功耗数模混合集成技术研究与设计实例[D];复旦大学;2010年

本文编号：910181