基于FPGA的胎儿心电盲源分离系统研究

发布时间：2021-10-17 19:22

　　胎儿心电图（fetal electrocardiogram, FECG）能够提供有关胎儿健康的重要信息,因此,胎儿心电检测在胎儿监护临床应用上具有非常重要的意义。由于从母体腹部表面采集到的胎儿心电信号非常微弱,并受到母体心电信号（maternal electrocardiogram, MECG）、母体肌电干扰、工频干扰等各种噪声的干扰,因此如何提取出纯净的胎儿心电信号是个难点问题。快速独立分量分析方法（Fast Independent Component Analysis, FastICA）是近年来发展起来的一种快速、有效的盲信号分离方法,在胎儿心电提取中得到了广泛地应用。为了推进实际应用,本文基于FPGA研究了一套胎儿心电盲源分离系统。该系统主要由两部分组成,分别为胎儿心电信号采集电路和FPGA盲源分离电路。信号采集部分主要由防颤与限流电路、前置放大电路、带通滤波电路、50Hz陷波器、主放大电路以及A/D转换电路组成,其功能是将微弱的心电信号经过放大滤波,并通过A/D转换为数字信号,以便后续处理。在FPGA盲源分离电路中,选用Altera公司的Cyclone III系列FPGA,以N... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

软件设计流程5.2.2心电采集软件设计

NiosII处理器系统的典型结构

心电信号采集电路包括前端处理和A/D转换，系统硬件平台结构框图如图4-1所示。心电信号前端处理电路对从体表获得的心电信号进行调理，然后经过14位串行AD TLC3574采样，并通过SPI接口传送给FPGA盲源分离电路。分离后的胎儿和母亲心电信号可以送液晶显示或发送给PC机进行深入的观察和分析。在此系统中，还应用与PC机兼容的存储器，以方便在没有PC机的场合，可以记录数据，为充分利用PC机中的各种应用软件完成后端数据处理做准备。为了研究方便、降低系统的开发成本以及加速系统的研究进程，基于FPGA的盲源分离模块我们采用Altera公司的DE0开发板，它能很好的满足上述需求

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于信息论的盲源信号分离[J]. 杨维娜,裴以建,蔡光卉,肖敏.  云南大学学报(自然科学版). 2008(05)
[2]SOPC中定制用户元件实例[J]. 熊劲,王章瑞.  仪器仪表用户. 2008(01)
[3]SOPC设计中用户自定义IP核开发[J]. 史晓敏,施继红,裴以建,李江乐.  科技信息(科学教研). 2007(34)
[4]网络视频监控系统中双Nios II架构的设计与实现[J]. 张玲,夏博,何伟.  信息与电子工程. 2007(04)
[5]基于NiosⅡ自定制Avalon设备的设计与实现[J]. 高枫,王玉松.  中国测试技术. 2007(04)
[6]基于NiosⅡ的USB接口模块设计[J]. 郭文彬,孙智权,赵不贿,徐雷钧.  微计算机信息. 2006(29)
[7]面向SOPC Builder的用户自定义IP核开发[J]. 章智慧,白瑞林,沈宪明.  自动化仪表. 2006(09)
[8]嵌入式CPU软核综述[J]. 孙恺,王田苗,魏洪兴,陈友东.  计算机工程. 2006(07)
[9]开放性32位RISC处理器IP核的比较与分析[J]. 刘军,郭立,郑东飞,白雪飞.  电子器件. 2005(04)
[10]基于盲信号分离的胎儿心电提取[J]. 李昕,胡波,凌燮亭,刘智,常才.  中国生物医学工程学报. 2002(05)

硕士论文
[1]基于固定点算法的地震信号随机噪声盲分离方法应用研究[D]. 邓添予.成都理工大学 2010
[2]基于Nios II的无线防盗监控系统设计[D]. 刘平净.重庆大学 2010
[3]基于独立分量分析方法的胎儿心电提取的研究[D]. 李君.重庆大学 2009
[4]基于Nios II的家庭网关设计与研究[D]. 金慧芬.东华大学 2008
[5]胎儿心电信号提取的算法研究[D]. 刘清欣.郑州大学 2007
[6]非入侵式胎儿心电信号提取方法研究及其DSP系统实现[D]. 申丽岩.北京工业大学 2006
[7]基于ARM7的便携式心电监护仪及心电分析的研究[D]. 张洲.广东工业大学 2005
[8]基于单片机的便携式心电监测系统的研究[D]. 白霄波.西南交通大学 2005



本文编号：3442292