基于LABVIEW的无线心电分析处理系统研究

发布时间：2018-03-24 04:09

本文选题：心电信号　切入点：改进阈值函数　出处：《天津工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：随着人民生活水平的提高和人口老龄化的加快,心脏病的发病率和死亡率都在不断地增长,因此预防和诊断心脏病具有重要的研究意义。临床上通常使用心电图记录微弱的心电信号来对心脏疾病进行诊断分析,但由于微弱的心电信号具有强烈的非平稳性和随机性,不易进行处理和分析,因此心电信号分析处理成为现代生物医学检测的重要研究课题。本文在分析心电信号原理的基础上,研究了心电信号预处理算法和QRS波检测分析算法,并设计了一种基于LabVIEW的无线心电分析处理系统。本文的具体内容包括:(一)提出了一种改进的小波阈值处理函数,并优化了阈值规则,采用改进后小波阈值算法能很好地滤除心电信号中的工频干扰和肌电干扰。结合小波分解与重构算法,确定最佳小波分解层数,能很好地滤除心电信号中的基线漂移。通过MIT-BIH数据库选取10种心电信号进行实验,实验结果表明:预处理后的心电信号信噪比SNR提高了 6.86%,均方误差RMSE降低了 11.84%。(二)提出了一种小波变换和Hilbert变换相结合的QRS波检测算法,根据幅度阈值和QRS波位置,实现了 R波的检测定位,同时采用了 R波防漏检和多检策略。采用Hilbert变换的改进包络提取心电信号包络,提高了 R波的检测准确率。通过MIT-BIH数据库选取10种心电信号进行R波定位检测,实验结果表明:R波检测准确率可以达到99.82%。最后利用R波位置信息计算RR间期等相关参数,完成对心电信号的心率变异性时频域分析,为预测心脏疾病提供依据。(三)基于LabVIEW设计了上位机心电信号分析处理系统软件,设计了心电信号接收、心电信号存储、心电信号预处理、QRS波检测和心率变异性分析等模块,并基于MPS450多参数模拟仪、心电采集模块和蓝牙传输模块搭建了无线心电信号分析处理硬件平台。实验结果表明:本系统软件可以实现心电信号的接收与存储、预处理、QRS波检测和心率变异性时频分析功能。
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【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R540.4;TN911.7

【参考文献】