基于FPGA的窦房结电图信号处理与分析技术的研究
发布时间:2018-05-29 00:24
本文选题:窦房结电图 + FPGA ; 参考:《南京理工大学》2012年硕士论文
【摘要】:窦房结电图自动分析技术是心脏电生理检测与诊断的发展方向,属于生物医学工程领域的前沿课题。它是对常规心电图自动分析技术的重要补充和拓展。基于FPGA的窦房结电图自动分析技术更是自动分析技术的发展方向。本文针对将窦房结电图自动分析技术移至前端进行了探索性研究,主要研究工作是在FPGA上实现窦房结电图信号处理与分析及上位机软件研制。 本文研究的重点是窦房结电图信号预处理及特征波形自动识别算法在前端FPGA上的实现。预处理部分针对算法实现的环境及噪声特点,选用和设计了16阶FIR带通滤波器,并将它运用于实际系统分析,取得了较好的预处理效果。特征波形识别部分提出了一种简单有效、易于硬件实现的基于小波变换有效尺度系数的R波、P波和T波检测识别算法,并在硬件上实现了R波自识别,实现心率的自动测量。 在Windows XP系统下,利用Visual C++开发了系统检测分析软件,完成了数据采集驱动、16导联波形实时显示、参数测量、窦房结电图数据库、波形报告打印和诊断报告打印等功能,为窦房结电图的医学临床应用和推广提供了很好的人机界面。 本文先通过对窦房结电图自动分析算法理论进行研究,再在FPGA上实现了信号预处理和R波自识别算法,设计完成了窦房结电图自动分析系统检测分析软件,具有一定程度的创新性,为后续窦房结电图的研究奠定了一定基础。
[Abstract]:Automatic analysis of sinoatrial node electrogram (sinoatrial node) is the development direction of electrophysiological detection and diagnosis of the heart. It is an important supplement to the automatic analysis of electrocardiogram in the field of biomedical engineering. The automatic analysis technique of Sinus Node Electrogram based on FPGA is the development direction of automatic analysis technology. The automatic analysis technique of atrial nodal electrogram is moved to the front end for exploratory research. The main research work is to realize the signal processing and analysis of the sinus node electrogram on FPGA and the development of the upper computer software.
The focus of this paper is the realization of the pre processing of sinoatrial node electrogram signal and the automatic recognition algorithm of characteristic waveform on the front FPGA. The preprocessing section selects and designs the 16 order FIR bandpass filter in view of the environment and noise characteristics of the algorithm, and it is used in the actual system analysis, and the better preprocessing effect is obtained. Characteristic waveform recognition is obtained. In other parts, a simple and effective R wave based on the effective scale coefficient of wavelet transform, P wave and T wave detection and recognition algorithm, which is easy to implement, is introduced, and the self recognition of R wave is realized on the hardware, and the automatic measurement of heart rate is realized.
Under the Windows XP system, the system detection and analysis software is developed with Visual C++, which has completed the data acquisition drive, the 16 lead waveform real-time display, the parameter measurement, the sinoatrial node electrogram database, the waveform report printing and the diagnosis report printing and so on. It provides a good man-machine interface for the clinical application and popularization of Sinoatrial Node Electrogram medical treatment.
This paper studies the theory of automatic analysis of sinoatrial node electrogram (sinoatrial node), and then realizes the algorithm of signal preprocessing and R wave self recognition on FPGA, and completes the software of automatic analysis system detection and analysis of sinoatrial node electrogram. It has a certain degree of innovation, which lays a foundation for the follow-up study of sinoatrial node electrogram.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH772
【参考文献】
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本文编号:1948777
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