基于心电身份辨识的多生理参数监测系统

发布时间：2017-11-10 08:02

  本文关键词：基于心电身份辨识的多生理参数监测系统

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【摘要】：随着移动物联网等新一代信息技术的飞速发展,以智能手机为代表的移动终端设备在人们的生活中日臻普及,特别是在人口老龄化加剧、生活节奏变快、生活水平提高的当前形势下,居家健康监护日益受到重视。血氧饱和度、心电和体温等生理参数是人体最基本的生命体征,虽然市场上已有多种生理参数监测系统,如家用血氧仪、心电图仪等,但由于不能有效的避免被冒用、交叉误用等情况的发生,在安全性和可靠性上存在一定的弊端。心电是来自人体内部的生理信号,在临床上得到了广泛应用,心电具有唯一性、高安全性和不可伪造性,可以有效实现可靠的身份辨识。因此,设计一款基于心电身份辨识功能的多生理参数监测系统具有较大的市场价值与发展前景。本文提出了一种基于心电身份辨识的多生理参数监测系统,通过对心电进行特征提取和匹配识别,实现了监测系统中用户身份的辨识。首先设计实现了基于低功耗单片机MSP430F5438的生理参数采集终端,完成了多生理参数的采集传输系统,实现了血氧饱和度、心电和体温等生理参数的监测;其次对心电信号进行分析,通过预处理、特征提取和时频特征层融合实现了用户的身份辨识;最后设计实现了手机端应用软件的开发与云端数据的处理。本文主要的研究内容如下:(1)介绍了血氧、体温监测以及心电身份辨识技术在国内外的研究状况,研究了心电身份辨识和血氧测量原理,为心电身份辨识技术在居家健康监护系统中的应用奠定了理论基础。(2)设计了血氧、体温和心电等信号采集终端。主要包括电源管理电路、主控制电路、血氧测量电路、心电测量电路、温度测量电路、滤波电路、报警电路、无线传输电路以及NFC标签等。通过主控芯片协调各电路模块工作,实现了血氧饱和度的无创测量、心电测量、非接触红外测温以及多参数协调传输等功能。(3)提出了基于时频特征层融合的心电身份辨识算法。首先对心电信号进行去噪、R波检测、分割和归一化等预处理操作;然后将预处理后的心电信号分别进行自相关和小波变换,再通过离散余弦变换提取相应的时域和频域特征;最后将两种特征参数进行融合后送入最近邻分类器完成用户的身份辨识。(4)在智能手机端开发了基于心电身份辨识的多生理参数监测系统应用程序。主要实现了无线传输连接、新用户注册、用户辨识、参数监测、数据处理以及系统管理等功能,通过数据库管理系统MySQL在云端服务器完成对测量数据的管理。本文实现了一种基于心电身份辨识的多生理参数监测系统,为居家健康监护系统提供一种有效可靠的用户身份辨识方法。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789

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本文编号：1165738