基于PPG与ECG信号的无创心血管参数检测系统研究

发布时间：2017-12-24 04:28

  本文关键词：基于PPG与ECG信号的无创心血管参数检测系统研究　出处：《南京邮电大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着社会的不断发展,国民的生活方式发生了巨大的变革。然而,国内人口老龄化问题日趋严重,中国心血管疾病发病率呈明显上升态势。许多的心血管疾病患者由于未能及时发现自身心血管的病变而耽误了治疗。目前的心血管检测技术中,通常存在着有创伤、功能单一、检测设备复杂以及精度低等问题,所以研究一种无创的心血管参数检测系统对于心血管疾病的预防和诊断具有重要意义。基于这样的背景,本文提出了一种基于PPG(Photoplethysmograph,光电容积脉搏描记)信号与ECG(Electrocardiogram,心电图)信号的无创心血管参数检测方法。首先,针对心电脉搏信号采集后的有效信号识别与特征提取的问题,本文提出一种基于时间序列描述的信号识别方法,首先将波形时间序列进行分割,每个分割段采用斜率符号化进行表示,通过段与段之间的相似性判断出信号的有用段和干扰段。再根据得到的有用段信号,提出一种基于滑窗的特征提取方法,寻找信号中的峰值、谷值,同时调整滑窗宽度,还能够进行脉搏重搏波波峰的检测。其次,根据心电信号的时频特性,提出了一种无需R波检测的HRV计算方法。同时,利用心电脉搏信号结合经典的波速法来测量收缩压,将脉搏波的特征K值与经典的弹性腔模型结合测量舒张压。此外,根据测得的心率、血压等参数进一步总结归纳了其他相关心血管参数的计算方法。最后,重点介绍了心血管检测系统的整体实现方案,包括前段信号采集的硬件电路设计以及数据分析系统的软件设计。在硬件方面,介绍了ECG模块、PPG模块以及数据采集模块;软件方面,基于Visual Studio平台,开发了一套数据分析系统,包括数据通信模块、波形显示以及心血管参数计算。最后,通过与真实的心血管参数仪器进行实验比对,验证了系统的可行性。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.7;TH776

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本文编号：1326892