基于Wi-Fi技术的心音无线传输系统设计

发布时间：2017-10-12 11:00

  本文关键词：基于Wi-Fi技术的心音无线传输系统设计

  更多相关文章： 心音 Wi-Fi技术 MSP430F149 小波去噪

【摘要】：心血管疾病因其高发病率等特性已经成为全球性卫生安全问题,给人类生存生活带来巨大压力,是导致人类死亡的“无声杀手”。心音是一种复杂的混合信号,并且与心脏、血管、瓣膜等有很大的联系,包含大量心血管方面的生理病理信息。心音检测分析是无创检测评估心功能的重要手段,也为临床心血管疾病的辅助诊断提供了一种重要的方法。传统的心音采集手段中很多都需要固定的心音检测仪以及复杂的连接设备才能将人体的心音信号采集出来。显然,连接设备以及布线的复杂性会给病人带来额外的心理压力和紧张情绪,造成采集到的数据与真实情况有一定的偏差。本文在对心音检测电路和网络传输协议分析的基础上,提出了一种基于Wi-Fi技术的心音无线传输系统设计方案。按照系统化、模块化的思想,心音无线传输系统可以分为以下四个部分的内容:心音采集模块、数据转换模块、数据传输模块和电源供给模块。心音采集模块即模拟电路部分主要包括:心音信号放大电路、带通滤波电路、50Hz陷波电路、增益调整电路和电平调理电路。采集到的心音信号进入MSP430F149单片机中进行A/D转换,MSP430单片机具有12位转换精度,可以满足的A/D转换要求。在本文设计中,需要±5V和+3.3V,因此需要设计合适的电源模块对整个硬件电路提供电量供应。数据传输模块由Wi-Fi模块和用户控制中心软件部分构成,A/D之后的数字信号进行存储显示的同时,经由Wi-Fi模块建立无线网络传输到远程的服务器端,服务器端实现对数据的接收、显示、滤波和存储操作。文中通过Wi-Fi模块将客户端与服务器端连接,通过设置相应参数和验证码之后就可以实现心音数据的无线传输。服务器端软件主要实现对心音数据的准确接收、波形显示和存储等功能。为了消除心音信号中的干扰,通过比较之后,文中选用‘coif3’五层分解的小波函数对心音信号进行去噪,对去噪前后的波形进行比较得知,小波去噪算法取得了较好去噪效果。经过小波处理后的信号对其进行存储,后期可以对其进行参数提取和病理性分析,从而达到心脏无创检测的目的。功能测试中,通过Wi-Fi模块传输的过程中混入了干扰使得毛刺变多,基线变粗。经过小波去噪之后,信号达到比较好的效果。为后期心音信号各项参数提取、心音识别和病理性分析打下良好的基础。最后,在心音采集电路、MCU控制的Wi-Fi模块和软件平台共同作用下实现了心音数据的无线传输,并且能够达到稳定工作的状态。
【关键词】：心音 Wi-Fi技术 MSP430F149 小波去噪
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R54;TN92
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.1.1 研究背景介绍及意义8
• 1.1.2 课题的研究意义8-9
• 1.2 心音概述及研究意义9-12
• 1.2.1 心音概述9-11
• 1.2.2 心音的时频域特征及相关心功能指标11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 心脏功能检测手段的研究现状12-13
• 1.3.2 心音检测技术研究现状13-15
• 1.4 研究内容15-18
• 2 心音无线传输系统整体架构设计18-26
• 2.1 系统需求18-20
• 2.1.1 系统应用分析18-20
• 2.1.2 系统功能及特点分析20
• 2.2 系统设计原理20-25
• 2.2.1 系统总体设计20-21
• 2.2.2 系统硬件平台设计概述21-24
• 2.2.3 系统软件总体设计24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 系统硬件设计26-48
• 3.1 心音采集电路模拟部分26-34
• 3.1.1 心音检测电路26-31
• 3.1.2 电源管理电路设计31-34
• 3.2 心音采集电路数字部分34-46
• 3.2.1 MSP430F149单片机芯片介绍及数字电路设计35-36
• 3.2.2 单片机硬件程序设计36-41
• 3.2.3 Wi-Fi模块相关介绍以及接.设计41-46
• 3.3 本章小结46-48
• 4 系统软件设计48-62
• 4.1 软件开发环境及开发流程介绍48-49
• 4.2 软件系统各个模块设计49-60
• 4.2.1 传输控制协议TCP概述50-51
• 4.2.2 客户端软件设计51-53
• 4.2.3 服务器端软件设计53-60
• 4.4 本章小结60-62
• 5 实验结果与分析62-70
• 5.1 实验结果62-69
• 5.2 实验结果分析69-70
• 6 总结和展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张聿钊;肺心病的心音图特征(附79例心音图分析)[J];安医学报;1978年06期

2 许祖钵;心音图的临床应用及评价[J];实用内科杂志;1984年01期

3 尤凤珍;心音图780例总结[J];实用医学杂志;1994年01期

4 邬晓岚,彭承琳;计算机辅助心音教学系统[J];生物医学工程学杂志;1999年03期

5 张孝桂;何为;周静;李杰;石小波;;基于嵌入式系统的便携式心音分析仪的研究[J];仪器仪表学报;2007年02期

6 赵虎;宋晓栋;何为;;基于虚拟仪器的数字心音图分析仪的设计研究[J];医疗卫生装备;2009年01期

7 罗保钦;陈远贵;曾庆宁;;基于简单度和能量的心音分段算法研究[J];计算机仿真;2011年01期

8 纪建鹏;郑柏盛;吴效明;;心音图自动识别算法的设计研究[J];医疗卫生装备;2011年10期

9 刘艳红;曾伟杰;纪建鹏;;心音图自动识别算法的设计研究[J];中国医学物理学杂志;2012年05期

10 高云秋;金瑞和;杨大鹏;;运动员的心音图[J];北京医学院学报;1964年03期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 胡钢;;心音图临床应用60例分析[A];第二届全国心功能学术研讨会论文摘要汇编[C];1990年

2 瞿俊豪;王倩;张江德;;舒张早期心音的心音图鉴别诊断(附7例报告)[A];第二届全国心功能学术研讨会论文摘要汇编[C];1990年

3 徐耕;张文波;周颖;;现代心音图在心衰诊断及治疗中的研究进展[A];2013年浙江省心电生理与起搏学术年会论文汇编[C];2013年

4 龚成;段艳丽;郑荣;樊昌周;;基于定点DSP芯片实现的心音辅助诊断仪[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年

5 刘静云;崔丽慧;;200例冠心病心音图改变及临床分析[A];第二届全国心功能学术研讨会论文摘要汇编[C];1990年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 霍晓东;基于MSP430的心音电子听诊系统设计[D];河北大学;2015年

2 胡景珍;便携式心音采集及处理系统的设计[D];电子科技大学;2014年

3 邱奕然;基于labview的心音多特征参数提取与分析[D];南京邮电大学;2015年

4 李伟;基于心音窗函数的心音图形化处理方法的研究[D];南京邮电大学;2015年

5 唐赞;先天性心脏病心音识别与量化研究[D];西华大学;2015年

6 朱兴华;基于Wi-Fi技术的心音无线传输系统设计[D];重庆大学;2015年

7 杨勇;心音数据库管理系统的研究[D];重庆大学;2010年

8 王东;基于心音和心电的心功能检测系统研究[D];重庆大学;2010年

9 赵红;基于心音的心脏储备指标提取算法研究[D];西华大学;2014年

10 蔡华民;基于图像处理的心音图特征提取技术的研究[D];南京邮电大学;2013年

，

本文编号：1018310