一种可消除运动伪迹的可穿戴心电监测系统

发布时间：2024-03-13 21:34

　　针对目前的可穿戴式心电监护系统,由于电极运动伪迹过大造成心电信号严重漂移失真等,设计了一种心电信号(electrocardiogram, ECG)和电极-皮肤阻抗变化信号(electrode-tissue impedance variation, ETIV)两路信号同步采集系统。分析了ECG与ETIV信号在电极不同受力的相关性,可将ETIV信号作为参考信号,ECG作为输入信号,利用LMS自适应滤波算法消除ECG中的运动伪迹,得到基线稳定、清晰的心电信号。不仅满足了舒适性下的长期佩戴,而且消除了运动伪迹造成的严重的干扰。实现结果表明,该心电检测模块应用到移动心率监护中不仅可以提供实时的心电监护,而且能得到基线稳定清晰的心电信号。

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【部分图文】：

图1系统结构

本文设计的面向动态环境下的心电监护系统主要由信号采集节点及客户端组成,系统的总体结构如图1所示。ECG和ETIV同步采集系统采用共用RA电极和LL电极的方式,同步采集ECG信号和ETIV信号。系统的实物如图2所示,系统中主要包括ECG信号采集前端、ETIV信号采集前端、电源管理模....

图2系统实物

系统的实物如图2所示,系统中主要包括ECG信号采集前端、ETIV信号采集前端、电源管理模块、蓝牙模块和微控制器组成的数字处理模块。实验中所使用的数据均由此系统采集。1.1ECG信号检测方法

图3心电采集模块结构

心电信号是典型的生物电信号,如同大多数的生物电信号,属于微弱信号,其幅值范围为0.01～5mV之间,典型值通常为1mV;频率范围在0.05～100Hz内,而90%的心电频谱能量集中在0.25～35Hz之间[10]。根据心电信号的特点,在设计心电信号采集电路时既要保证心电信....

图4皮肤-电极界面的阻抗模型

皮肤-电极界面的阻抗模型如图4所示[21],该模型是电阻Rd和电容Cd的并联再与电阻RS的串联。其中Ehc为皮肤与电解质界面电位差,又称为半电池电势,这里的电解质是如导电膏等,故该模型更多的应用在湿电极等效模型中。电容Cd代表了电极和皮肤之间的等效电容,人体皮肤的阻抗等效为电阻R....

本文编号：3927602