基于嵌入式的心脏储备监测系统的设计
本文关键词:基于嵌入式的心脏储备监测系统的设计 出处:《重庆大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 心脏储备 S3C2440 Linux操作系统 指标提取
【摘要】:近几十年,人类的生活方式随着社会的进步发生了巨大的改变,心血管疾病已经成为导致人类死亡的一个“无声杀手”。心音是一种复杂的混合信号,并且与心脏、血管、瓣膜等有很大的联系,其中很多心血管方面的生理病理性信息包含其中。因此,心音检测分析是无创检测评估心功能的重要手段,也为临床心血管疾病的辅助诊断提供了一种重要的辅助方法。随着科技的不断进步,微电子技术的逐渐成熟,医疗仪器已开始向小型化方向发展。出于这几方面的考虑,本文设计了一套基于嵌入式系统的心脏储备监测系统,该系统操作简洁且体积较小,使用户能够随时快速的监测自身的心脏健康状态。首先,为了满足系统需求本文采用三星的S3C2440A微处理器作为系统的硬件核心,在综合考虑开发成本,移植难度等多方面因素后在多款操作系统中选择Linux作为系统的软件核心,并且选用QT图形界面来设计应用程序。然后搭建基于Linux的嵌入式系统开发环境,主要包括交叉编译器的建立,目标板所需的Linux内核与Qt库的移植。其次,根据系统需求,在了解驱动程序的重要性和实现驱动程序所需要掌握的三个重要数据结构基础上,设计并实现ADC驱动程序,并把所写的ADC驱动程序编译进目标机内核并移植到目标机上使其满足课题的需要。再次,设计基于QT的应用程序。本文采用多线程和双缓冲的技术实现心音波形的采集、显示和分析。在用于分析的子线程中为了更准确的提取所需指标,应该首先对信号进行滤波处理,为了达到该目的,本文详细分析了小波阈值收缩法的实现细节,然后根据其过程设计算法并具体实现它。预处理后,本文采取基于短时能量和短时过零率相结合的信号端点检测方法用于提取心脏储备的3个指标D/S(心脏舒张期与收缩期的时限比)、HR(心率)、S1/S2(第一心音与第二心音的幅值比)。最后,通过对ADC驱动程序、小波滤波、指标提取算法的测试和应用程序功能测试表明基于嵌入式系统的心脏储备监测系统实现了其基本功能,能够稳定运行。
[Abstract]:In recent decades, the way of human life has changed greatly with the progress of society. Cardiovascular disease has become a silent killer that leads to the death of human beings. Heart sound is a complex mixed signal, and is closely related to heart, blood vessels and valves. Many of the physiological and pathological information of cardiovascular is included. Therefore, heart sound detection and analysis is an important means of noninvasive detection and evaluation of cardiac function, and it also provides an important auxiliary method for auxiliary diagnosis of clinical cardiovascular diseases. With the continuous progress of science and technology and the gradual maturity of microelectronic technology, medical instruments have begun to develop in the direction of miniaturization. For these considerations, this paper designs a set of cardiac reserve monitoring system based on embedded system. The system is simple and small, allowing users to monitor their heart health at any time. First of all, in order to meet the requirement of the system this paper uses Samsung S3C2440A microprocessor as the hardware core, the development cost in the comprehensive consideration of various factors, the difficulty after transplantation in a variety of operating system in the Linux is selected as the core system software, and use QT graphical interface to design application. Then build an embedded system development environment based on Linux, including the establishment of the cross compiler, the transplant of the Linux kernel and the Qt library for the target board. Secondly, according to the demand of the system, the driver and the importance of the implementation of three important data structure based driver needs to grasp in understanding on the design and implementation of ADC driver, and write ADC drivers are compiled into the target machine kernel and transplanted to the target machine to meet the need of task. Again, design an application based on QT. This paper uses the technology of multi thread and double buffering to realize the collection, display and analysis of the heart sound wave. In order to extract the index accurately, we should first filter the signal in order to achieve this goal. In order to achieve this goal, this paper analyzes the implementation details of the wavelet threshold shrinkage method, and then implements it according to its process design algorithm. After pretreatment, the signal endpoint detection method based on short time energy and short-time zero crossing rate is used to extract 3 indexes D/S of cardiac reserve (the time interval ratio of cardiac diastole to systole), HR (heart rate), and S1/S2 (the ratio of the first heart sound to the second heart sound ratio). Finally, by testing the ADC driver, wavelet filtering, index extraction algorithm and application function test, it shows that the heart reserve monitoring system based on embedded system realizes its basic functions and can run stably.
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH789
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨锁昌;孟晨;冯振声;;面向信号的仪器驱动程序建模[J];火力与指挥控制;2010年08期
2 罗志娟;;嵌入式系统驱动程序研究及应用[J];长沙航空职业技术学院学报;2012年04期
3 刘国强;打即机绘图驱动程序[J];气动实验与测量控制;1994年02期
4 翟宏宇;郭丽红;李慧;;基于底层的光测仪器时统部件驱动程序的研究[J];长春理工大学学报;2006年04期
5 菜鸟先飞;;跟着笨笨装驱动——之主板驱动程序[J];少年电世界;2002年10期
6 王永安,马维华;虚拟数字示波器驱动程序的设计与实现[J];现代科学仪器;2004年01期
7 向丽萍;熊文龙;;Windows环境下USB驱动程序的开发[J];交通与计算机;2006年03期
8 张玉民;陈定方;;Linux下USB驱动程序的设计与实现[J];湖北工业大学学报;2007年03期
9 朱娟花;吴昂;何辅云;姬少龙;;数据采集设备虚拟驱动程序的开发[J];工业计量;2007年05期
10 高颂九;;绘图仪打印CAD图形的技巧和体会[J];电工技术;1999年10期
相关会议论文 前10条
1 马宏;王元钦;;PCI总线设备驱动程序的设计与应用[A];中国体视学学会图像分析专业、中国体视学学会仿真与虚拟现实专业、中国航空学会信号与信息处理专业第一届联合学术会议论文集[C];2000年
2 臧淼;;TMS320DM642的WDM驱动程序实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
3 张玉民;陈定方;;Linux下USB驱动程序的设计与实现[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
4 杨显强;田远富;;嵌入式系统中LCD驱动的实现原理[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年
5 戴志坚;王厚军;许海清;;生物机能分析仪USB接口驱动程序的设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 姚念民;;容错集群中IP地址转移的实现[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
7 周斌;辛阳;陈涤;;一种文件监控的实现方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
8 李莉;彭成宝;张霞;;OpenBASE JDBC Driver的设计与实现[A];第十五届全国数据库学术会议论文集[C];1998年
9 薛烁;王爱玲;;JDBC技术原理与合理选择驱动程序[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年
10 陈磊;刘小华;倪国强;;遥感图像高性能实时处理系统的驱动程序研究[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前10条
1 湖北 胡锦承;幕后英雄——认识驱动程序(下)[N];电脑报;2000年
2 北京 杨特;驱动程序的方方面面(1)[N];电脑报;2003年
3 丁江华;驱动程序引起的故障[N];中国电脑教育报;2004年
4 本报记者 程鹏;驱动程序升级并非越新越好[N];南方日报;2007年
5 江苏 王志军;升级驱动程序的烦恼[N];中国电脑教育报;2000年
6 翟俊辉;老“猫”新用[N];中国电脑教育报;2003年
7 顾祥华;原版驱动程序无法安装?[N];中国电脑教育报;2003年
8 ;让驱动程序签名不再烦人[N];中国电脑教育报;2004年
9 姚道满;抓基层要讲“驱动程序”[N];解放军报;2002年
10 阿贵;驱动程序的安装[N];计算机世界;2004年
相关硕士学位论文 前10条
1 许常宜;轨道交通AFC系统专用读写器的设计与实现[D];苏州大学;2015年
2 王梦雪;PCI数据采集系统的WDM驱动程序与上位机程序设计[D];南京理工大学;2015年
3 曾川洋;基于异步调用技术的仪用驱动程序及配套软件设计[D];电子科技大学;2014年
4 王悦;GSM手机中SIM卡驱动程序的设计与实现[D];电子科技大学;2014年
5 陈晓;基于串口通信技术的密码键盘驱动的设计与实现[D];北京工业大学;2014年
6 邵光杰;基于AM335X的RTU设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年
7 周浩;飞腾1000A处理器网络驱动的实现和优化[D];国防科学技术大学;2013年
8 党峗;基于WDF框架的航天测控数字基带板驱动程序设计[D];西安电子科技大学;2015年
9 欧昊;公交一卡通POS机的设计与实现[D];华南理工大学;2015年
10 蒙志强;基于ARM控制的轨枕预应力张拉仪系统设计[D];电子科技大学;2014年
,本文编号:1338530
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/1338530.html