非接触式呼吸与心率信号检测系统

发布时间：2023-06-02 23:41

　　心脏是人体循环系统中的重要器官,与人体的健康密切相关。随着社会发展与科技进步,更多人开始关注个人健康问题,对日常生理状态监护设备的需求日益增多。据国家卫计委统计数据显示,心血管疾病的致死率远高于肿瘤等其他疾病,需通过一级预防与二级预防控制患病群体的死亡率。但当前预防过程中的监测方法对患病人员束缚较多,直接影响患者体验与治疗效果。因此,需要一种无感觉的检测方式实现对患病人员的心脏监测。另一方面,人口老龄化是社会发展进程中的一大问题,随着社会养老压力的持续增长,对家庭养老所需的检测监护类设备需求也日益增多。本文基于对心冲击图信号的研究,设计了一种非接触式呼吸与心率信号检测系统,并完成了系统功能设计、系统电磁兼容性测试分析、系统测量准确度评估等工作。详细研究内容如下:(1)系统设计以系统功能需求为指导,设计了一套非接触式呼吸与心率信号检测系统。首先,通过文献分析法,探索了心冲击图信号的生理基础与力学特性。基于压电效应原理,选择了稳定性好、灵敏度高的压电陶瓷传感器进行心冲击力学信号的采集,并通过阵列式布局的方式扩展了传感器的有效检测范围。其次,通过去噪、放大、数字化采集获得了心冲击图信号波形,...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 心冲击图信号的发展历程
        1.3.2 心冲击图信号的研究成果
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 信号检测系统的理论基础
    2.1 心脏电生理功能与心电信号
    2.2 心脏泵生理功能与心冲击图信号
第三章 系统设计
    3.1 传感器采集垫设计
        3.1.1 压电陶瓷传感器
        3.1.2 信号采集垫设计
    3.2 硬件系统设计
        3.2.1 硬件系统布局
        3.2.2 直流电压偏置与放大电路设计
        3.2.3 工频滤波电路设计
        3.2.4 模数转换与微控制器单元设计
        3.2.5 数据转发单元设计
        3.2.6 供电单元设计
    3.3 软件系统设计
        3.3.1 数字信号处理设计
        3.3.2 下位机软件设计
第四章 信号检测系统的EMC性能测试分析
    4.1 医疗设备的EMC测试介绍
    4.2 信号采集系统的ESD性能检测
        4.2.1 ESD试验布置
        4.2.2 ESD测试检测结果统计
    4.3 信号采集系统的ESD防护设计
        4.3.1 ESD问题分析与改良设计
        4.3.2 ESD防护整改与结果测试
第五章 信号检测系统测量准确性评估
    5.1 测试方法
        5.1.1 测试设备介绍
        5.1.2 试验布置
        5.1.3 试验统计
    5.2 测量结果误差率评估
        5.2.1 误差率评估方法
        5.2.2 误差率评估结果
    5.3 心率测量结果一致性评估
        5.3.1 相关性分析
        5.3.2 Bland-Altman分析
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文和申请的专利
作者在攻读硕士学位期间所做的项目
致谢



本文编号：3828246