基于指脉的小型智能化体外反搏控制系统的研究

发布时间：2017-10-10 14:05

  本文关键词：基于指脉的小型智能化体外反搏控制系统的研究

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【摘要】：人体的心脏就像汽车的发动机,是整个人体的动力核心。心脏类的疾病的预防和治疗是人类健康的前提保证。在众多的治疗方法中,体外反搏治疗是一种有助于增加心脑等人体器官血液供给的外置辅助性。体外反搏装置具有无创伤性,它的工作原理,就是以采集的心电脉搏信号为基准,对包裹在使用者的肢体的气囊进行规律的充排气控制。通过外加肢体的压力提高人体其它部位血液的供给,从而有效降低心脏的负担。在体外反搏控制原理的基于上,以脉搏信号的采集处理为前提,本文设计了一种基于指脉的小型智能化体外反搏控制系统的研究方案。在传统的设计上,改进反搏装置的脉搏检测方法,采用指端脉搏传感器,利用32位cortex-M3处理器串行中断通讯控制技术组成的智能检测与控制系统,系统更具有简便、高效、方便使用的特点。为了获得更好的脉搏信号,本文以小波变换理论为基础,结合滤波电路,用于滤除指脉信号干扰信号,并对指脉搏信号的特征点提取。在控制算法上采用了自动寻优对充排气时间进行实时调整,从而使系统达到更好的效果。
【关键词】：体外反搏 指脉 小波分析 自寻最优算法
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R541;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 选题背景和意义10
• 1.2 研究现状及发展趋势10-11
• 1.3 本课题主要研究内容11-12
• 1.4 本论文主要结构12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 系统总体设计14-22
• 2.1 体外反搏原理14-16
• 2.1.1 体外反博医学原理14-16
• 2.2 体外反博的控制原理分析16-19
• 2.3 气囊充排气方案设计19-20
• 2.4 系统总体方案设计20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 硬件设计22-36
• 3.1 总体硬件设计22-24
• 3.1.1 硬件系统框图22
• 3.1.2 硬件选择22-24
• 3.2 脉搏信号电路24-27
• 3.2.1 指脉信号采集电路24-25
• 3.2.2 放大电路25-26
• 3.2.3 滤波电路26-27
• 3.3 控制器电路设计27-32
• 3.3.1 时钟模块配置27-29
• 3.3.2 复位电路29-31
• 3.3.3 A/D转换电路31
• 3.3.4 串口通信电路设计31-32
• 3.4 充排气电路设计32-35
• 3.4.1 气阀控制电路32-33
• 3.4.2 指令脉冲驱动电路33-34
• 3.4.3 开关电路34
• 3.4.4 脉冲反馈采集电路34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 小波变换与指脉信号处理36-45
• 4.1 小波变换概述36
• 4.2 小波分析基本原理36-38
• 4.3 基于小波变换的脉搏信号消噪38-41
• 4.4 基于小波的脉搏特征点提取41-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 自寻最优控制算法45-49
• 5.1 自寻最优控制原理及可行性分析45-47
• 5.2 步进搜索算法47
• 5.3 气囊充排气控制方案47-48
• 5.4 本章小结48-49
• 第六章 系统软件设计49-68
• 6.1 控制器软件设计49-56
• 6.1.1 中断程序设计50
• 6.1.2 定时中断服务50-53
• 6.1.3 串口数据传输53-56
• 6.2 执行部件控制程序设计56-64
• 6.2.1 时间参数设定56-58
• 6.2.2 自寻最优算法实现58-62
• 6.2.3 气缸控制程序设计62-64
• 6.3 上位机软件设计64-67
• 6.3.1 上位机接收数据子程序64-66
• 6.3.2 系统调试结果与分析66-67
• 6.5 本章小结67-68
• 第七章 全文总结与展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读学位期间的研究成果73-74
• 附录A 总电路原理图74-75
• 附录B 气囊充排气电路75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 张东青,王元昔;新型自检脉搏传感器的研制[J];传感器技术;2001年05期

2 李安,李东;小波分析法在心电信号数字滤波中的应用[J];计算机仿真;2001年06期

3 荆海霞;;STM32系列微控制器的时钟系统分析[J];科技信息;2008年33期

4 伍贵富,郑振声,杜志民,张苗青,胡承恒,廖鹰,赵顺卿,杨世方,伍富军;容积型指脉波图监测及评价体外反搏效果的对照研究[J];生物医学工程学杂志;1999年04期

5 谢永斌，罗忠，胡保生;自寻最优控制原理及其方法[J];西安工业学院学报;1996年02期

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1 孙琰;基于小波变换的图像边缘检测技术[D];西北工业大学;2004年

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本文编号：1006765