基于示波法的高精度血压测量系统设计

发布时间：2017-12-08 22:10

本文关键词：基于示波法的高精度血压测量系统设计

【摘要】：随着生活水平的提高，人们对自身的健康越来越关注，其中，血压是一项非常重要的反映人体生理健康状况的指标，但容易受到诸如情绪变化、运动状况等内外因素影响，波动较大，测量难度较高。因此，方便、快捷、准确的血压测量对于临床和医疗保健，，有着非常重大的意义。该系统硬件结构由上位机和下位机组成，上位机以PC机为平台，采用Microsoft Visual Studio开发工具进行控制界面的设计以及重要数据的显示。下位机以意法半导体公司生产的32位ARM控制器STM32为核心，以μC/OS-II嵌入式操作系统为软件平台，结合压力传感器、带通滤波器、电磁阀和气泵等构成了血压测量的主体设备。软件核心在于各部分的信号处理算法：引入IIR一阶低通数字滤波器对读取的压力传感器数据进行低通滤波，滤除与脉搏波信号相似的干扰噪声；从脉搏波特征点入手，采用改进的阈值法，能够检测出多种病理情况下的有效脉搏波峰值，克服了传统阈值法检测脉搏波准确性不高的缺点；通过对最小二乘法、高斯拟合法、自适应卡尔曼拟合法等多种数据拟合算法研究，选用自适应卡尔曼拟合算法对脉搏波波峰进行包络拟合,方差相对较小，更贴近原数据的分布规律，收敛快，不易发散；采用改进的幅度系数法，由平均压确定比例系数，提高了个体适应性和准确度。采用BP-Pump2无创血压监护测试仪对系统进行标准模式、病理模式、心率失常模式三方面检测，统计测试结果表明：血压测量的平均误差低于4mmHg，测量范围为0~295mmHg，测量时间30s左右，精度高、范围广、速度快，符合国际法制计量组织在2002年发布的QIML R16-2《无创电子血压计》测量要求，达到了设计目标。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH776;TP274

【参考文献】

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