可穿戴心音采集前端的结构研究

发布时间：2017-12-04 17:20

  本文关键词：可穿戴心音采集前端的结构研究

  更多相关文章： 可穿戴 心音采集 结构设计 静力学仿真 电子听诊器

【摘要】：生理疾病一直是人类健康的最大威胁,尤其以心血管疾病为首,对该类疾病提前确诊对后续治疗有极大帮助。由于心音中蕴含了心脏多个部位的功能和健康状态的众多病理数据和信息,因此对患者的心脏进行听诊是对该类疾病进行诊断的有效手段。但传统的心音听诊在心血管疾病的诊断上依赖医务人员的个人经验,不够客观、科学,有着较多的局限,这就对电子化、数字化心音诊断的发展与进步提出了更加迫切的需求。为了设计一款性能良好、稳定可靠且实用美观的可穿戴心音采集前端,本文中笔者从以下几个方面完成了课题的主要研究工作:结合心音形成的机理与电子听诊器的传导原理,完成了一种可穿戴心音采集前端原型的结构设计。通过静力学仿真分析与实验验证的方法对心音采集前端的结构进行了研究和分析:对心音采集前端压电传感器的支撑方式分析与设计,包括对其进行静力学仿真分析、模态仿真等;对心音采集前端传感器的结构参数的仿真与设计,包括传感器的压电振子厚度、压电振子直径、基板直径;对心音采集前端屏蔽腔的结构参数的仿真与设计,包括屏蔽腔体的厚度、直径;以及心音采集前端的声音传导材料等方面的仿真与设计。针对所设计的心音采集前端搭建了一个实验验证系统,包括硬件部分的前置放大级、高通滤波、低通滤波、工频陷波、主放大级等部分的理论推导分析与设计,以及软件系统的分析与设计。利用上述实验验证系统对本文所设计的心音采集前端的工作的可靠性及性能作了初步验证与鉴定,包括经过结构设计和未经过结构设计的压电传感器对采集到的心音信号在信号幅度、包络曲线、心音间期等方面的性能对比;使用TSD108心音传感器作为参考器件,对本文设计的心音采集前端作初步评估,为心音信号的分析与研究在前端的机构上奠定了良好的基础。文章最后,笔者对本次心音采集前端的设计进行了总结,分析并阐述了其弱点与不足,并对今后的改进和发展进行了展望。
【学位授予单位】：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：1251742