全数字式超声多普勒胎心率测量系统的开发
发布时间：2021-06-19 10:11
胎儿监护能有助于识别出诸如胎儿缺氧等病理情况,从而在胎儿发生不可逆变化之前及时采取医疗干预。胎心率的检测是胎儿监护的主要手段,通过对胎心率进行连续不断地监测,便可观察到胎儿心脏运动的动态变化,尤其是那些细微的变化,对于判断子宫内胎儿的健康状况具有重要意义。超声多普勒技术是临床胎心率检测的最主要技术,它具有无创、实时、廉价等优点,并且已广泛应用于临床。目前,商业化的超声多普勒胎心监护产品主要使用模拟乘法解调来获得多普勒频移信号,此类产品容易受到噪声和干扰的影响。针对这一现状,本论文开发了全数字式超声多普勒胎心率测量系统。该系统具有两个主要特点:（1）直接对超声回波进行采样,用数字解调方式替代模拟乘法器,抗干扰能力得到提高;（2）超声检测系统与主机之间采用无线传输方式,临床使用更加方便。本论文完成了系统的软硬件开发工作。系统主要由无线探头和主机两部分构成。无线探头以MCU+CPLD架构为核心,主要负责超声信号的激励与接收、超声回波采样、数字正交解调、胎心率计算,并通过蓝牙模块与主机进行无线通讯,将胎心率数据与胎心音数据实时传输给主机。主机以MCU为核心,主要负责系统的人机交互控制,实时显示...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 胎儿监护的发展
1.2.2 胎儿监护的产品现状
1.3 论文的主要工作及创新点
1.4 论文结构
第2章 超声胎心率测量的基本原理
2.1 超声多普勒效应
2.2 超声多普勒检测胎心率的原理
2.3 信号解调
2.4 本章小结
第3章 系统框架及硬件开发
3.1 系统框架
3.2 系统电源
3.2.1 主机电源
3.2.2 无线探头电源
3.3 无线探头硬件
3.3.1 系统时序控制
3.3.2 激励信号功率放大模块
3.3.3 阻抗变换模块和T/R开关
3.3.4 回波放大电路
3.3.5 ADC采样电路
3.3.6 单片机（MCU）
3.3.7 复杂可编程逻辑器件（CPLD）
3.3.8 蓝牙模块
3.4 主机硬件
3.4.1 音频电路
3.4.2 液晶模块
3.5 超声换能器
3.6 本章小结
第4章 系统软件开发
4.1 主机控制程序设计
4.2 无线探头控制程序设计
4.2.1 MCU与CPLD之间的通讯协议
4.2.2 MCU的控制程序
4.2.3 CPLD的控制程序
4.3 算法开发
4.3.1 胎心模拟器
4.3.2 算法流程
4.3.3 算法移植
4.4 本章小结
第5章 系统测试
5.1 系统性能测试
5.1.1 系统传输测试
5.1.2 系统检测测试
5.2 临床测试
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家自然科学基金资助对中国出生缺陷相关研究发展的作用[J]. 金莉萍,杨丽君,徐岩英,董尔丹. 中华妇产科杂志. 2014 (04)
[2]子宫外产时处理的临床应用[J]. 张志涛,刘彩霞. 中华围产医学杂志. 2013 (09)
[3]超声多普勒胎心检测前置电路的研究[J]. 陆尧胜,邓松茂,崔忠艺,黄耀熊. 电路与系统学报. 2011(02)
[4]基于STM32的便携式人机界面系统[J]. 邸兴,陈贝,韩俊. 电子设计工程. 2011(05)
[5]胎心宫缩图计算机分析系统的设计与实现[J]. 陆尧胜,卢岑,李晓,梁戈,容敬波. 微计算机信息. 2010(18)
[6]改进的ICA胎儿心电信号提取法[J]. 申丽岩,方滨,沈毅,王普. 计算机仿真. 2007(05)
[7]基于DSP技术的超声多普勒胎儿心率检测的新算法研究[J]. 肖化,骆开庆,张镇西. 中国医疗器械杂志. 2004(06)
[8]一种用于测量胎儿心率的改进自相关算法[J]. 张翠英,张尚军,高上凯. 生物医学工程学杂志. 2001(03)
[9]胎心监护的发展与现状[J]. 原玉杰. 医学研究通讯. 2000(04)
[10]Krebs胎心率监护评分法的临床应用[J]. 刘巧玲. 徐州医学院学报. 1994(04)
硕士论文
[1]基于物联网的胎心监护系统的构建及应用研究[D]. 孙义新.东南大学 2015
[2]超声多普勒胎心监护梅花探头声场的研究[D]. 刘鹏.暨南大学 2012
[3]超声多普勒胎儿心率检测算法研究[D]. 朱万里.东北大学 2011
[4]多普勒胎心率检测算法的改进与实现[D]. 卢士涌.山东大学 2008
[5]基于PC机和单片机主从式测控系统的设计[D]. 李宁.西安理工大学 2008
[6]基于自适应滤波的胎儿心电信号提取[D]. 付荣申.郑州大学 2007
[7]小波分析在胎儿心音信号提取与处理中的应用[D]. 刘海英.吉林大学 2006
本文编号：3237617
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 胎儿监护的发展
1.2.2 胎儿监护的产品现状
1.3 论文的主要工作及创新点
1.4 论文结构
第2章 超声胎心率测量的基本原理
2.1 超声多普勒效应
2.2 超声多普勒检测胎心率的原理
2.3 信号解调
2.4 本章小结
第3章 系统框架及硬件开发
3.1 系统框架
3.2 系统电源
3.2.1 主机电源
3.2.2 无线探头电源
3.3 无线探头硬件
3.3.1 系统时序控制
3.3.2 激励信号功率放大模块
3.3.3 阻抗变换模块和T/R开关
3.3.4 回波放大电路
3.3.5 ADC采样电路
3.3.6 单片机（MCU）
3.3.7 复杂可编程逻辑器件（CPLD）
3.3.8 蓝牙模块
3.4 主机硬件
3.4.1 音频电路
3.4.2 液晶模块
3.5 超声换能器
3.6 本章小结
第4章 系统软件开发
4.1 主机控制程序设计
4.2 无线探头控制程序设计
4.2.1 MCU与CPLD之间的通讯协议
4.2.2 MCU的控制程序
4.2.3 CPLD的控制程序
4.3 算法开发
4.3.1 胎心模拟器
4.3.2 算法流程
4.3.3 算法移植
4.4 本章小结
第5章 系统测试
5.1 系统性能测试
5.1.1 系统传输测试
5.1.2 系统检测测试
5.2 临床测试
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家自然科学基金资助对中国出生缺陷相关研究发展的作用[J]. 金莉萍,杨丽君,徐岩英,董尔丹. 中华妇产科杂志. 2014 (04)
[2]子宫外产时处理的临床应用[J]. 张志涛,刘彩霞. 中华围产医学杂志. 2013 (09)
[3]超声多普勒胎心检测前置电路的研究[J]. 陆尧胜,邓松茂,崔忠艺,黄耀熊. 电路与系统学报. 2011(02)
[4]基于STM32的便携式人机界面系统[J]. 邸兴,陈贝,韩俊. 电子设计工程. 2011(05)
[5]胎心宫缩图计算机分析系统的设计与实现[J]. 陆尧胜,卢岑,李晓,梁戈,容敬波. 微计算机信息. 2010(18)
[6]改进的ICA胎儿心电信号提取法[J]. 申丽岩,方滨,沈毅,王普. 计算机仿真. 2007(05)
[7]基于DSP技术的超声多普勒胎儿心率检测的新算法研究[J]. 肖化,骆开庆,张镇西. 中国医疗器械杂志. 2004(06)
[8]一种用于测量胎儿心率的改进自相关算法[J]. 张翠英,张尚军,高上凯. 生物医学工程学杂志. 2001(03)
[9]胎心监护的发展与现状[J]. 原玉杰. 医学研究通讯. 2000(04)
[10]Krebs胎心率监护评分法的临床应用[J]. 刘巧玲. 徐州医学院学报. 1994(04)
硕士论文
[1]基于物联网的胎心监护系统的构建及应用研究[D]. 孙义新.东南大学 2015
[2]超声多普勒胎心监护梅花探头声场的研究[D]. 刘鹏.暨南大学 2012
[3]超声多普勒胎儿心率检测算法研究[D]. 朱万里.东北大学 2011
[4]多普勒胎心率检测算法的改进与实现[D]. 卢士涌.山东大学 2008
[5]基于PC机和单片机主从式测控系统的设计[D]. 李宁.西安理工大学 2008
[6]基于自适应滤波的胎儿心电信号提取[D]. 付荣申.郑州大学 2007
[7]小波分析在胎儿心音信号提取与处理中的应用[D]. 刘海英.吉林大学 2006
本文编号：3237617
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