便携式脉搏与心电监护系统的设计与信号处理方法的研究

发布时间：2017-03-19 17:02

  本文关键词：便携式脉搏与心电监护系统的设计与信号处理方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济水平的发展、人民生活水平提高、饮食结构改变以及人口迅速老龄化，心血管疾病的发病率和死亡率迅速上升，对人们的生命健康安全造成了极大的威胁。人体的脉搏信号和心电信号中包含了大量能够反映心血管状态的生理病理信息，通过对脉搏和心电信号的监测，能够较早的发现心血管病的征兆，对心血管病的防治具有重要的意义。 为了能够实时、准确的监测脉搏与心电信息，本文在基于3G通信技术的基础上，开发了一种便携式的脉搏与心电远程监护系统，，针对当前在脉搏与心电的远程监护中存在的问题，提出了系统的功能需求和整体的设计方案，对系统的硬件、软件设计和小波去噪方法做了详细的介绍。 监护系统由便携式的监测前端和上位机监护平台软件两部分组成，本文从传感器制作、信号调理电路的设计入手，详细介绍了脉搏信号采集电路的设计，并以AD8232芯片为核心设计了心电信号的采集电路。信号被Atmega128单片机内部的ADC转化成数字信号之后，通过3G WCDMA模块SIM5320与远程监护平台完成数据通信，然后对监测前端和上位机监测平台的软件设计做出了详细的说明，最后，对脉搏与心电数据中仍然存在的一些噪声干扰，提出了小波分解与重构法和小波阈值法分别对脉搏信号和心电信号进行去噪处理。 今后的工作主要围绕两方面展开，一是对监护系统的各个模块功能进行升级和完善，二是根据得到的脉搏和心电信号，对心血管病的病理识别和自动化诊断做出进一步深入的研究。
【关键词】：脉搏采集 ECG 远程监护 3G通信 小波变换
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R54;TN911.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 脉搏监护的发展与研究现状11-12
• 1.2.2 心电监护的发展历史与研究现状12-13
• 1.3 便携式脉搏与心电监护系统面临的问题13-14
• 1.4 论文研究的主要内容及结构安排14-16
• 第二章 系统整体方案设计16-22
• 2.1 脉搏信号的传导原理和特性分析16-17
• 2.1.1 脉搏波的波形特征16-17
• 2.1.2 脉搏波的信号特征17
• 2.2 心电信号的传导原理和特性分析17-18
• 2.2.1 心电信号的波形特征17-18
• 2.2.2 心电信号的信号特征18
• 2.3 系统功能需求与总体框架18-19
• 2.4 硬件设计规划19-20
• 2.5 软件设计规划20-21
• 2.5.1 下位机软件设计规划20-21
• 2.5.2 上位机软件设计规划21
• 2.6 本章小结21-22
• 第三章 系统硬件设计22-37
• 3.1 微处理器及其外围电路22-23
• 3.2 脉搏传感器的设计23-24
• 3.3 脉搏信号调理电路24-32
• 3.3.1 缓冲放大电路25
• 3.3.2 二级放大电路25-27
• 3.3.3 基线恢复电路27
• 3.3.4 低通滤波电路27-30
• 3.3.5 高通滤波电路30-31
• 3.3.6 工频滤波电路31-32
• 3.4 心电信号采集电路32-34
• 3.5 3G WCDMA 无线通信模块34-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 系统软件设计37-52
• 4.1 监测前端软件设计37-48
• 4.1.1 功能需求与程序的关系38-39
• 4.1.2 接口设计39
• 4.1.3 开机初始化相关程序39-40
• 4.1.4 FLASH 数据读取40-41
• 4.1.5 用户脉搏与心电自检41-42
• 4.1.6 3G 网络发送数据42-43
• 4.1.7 生理参数计算与显示43-44
• 4.1.8 GPS 定位数据获取44
• 4.1.9 紧急电话呼出44-45
• 4.1.10 来电接听45-46
• 4.1.11 智能电源管理46-47
• 4.1.12 系统出错处理设计47
• 4.1.13 程序实际运行效果图47-48
• 4.2 上位机软件设计48-51
• 4.2.1 FTP 服务器49-50
• 4.2.2 LabVIEW 开发环境介绍50-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 脉搏与心电信号的小波去噪技术研究52-61
• 5.1 脉搏信号去噪方法的研究52-56
• 5.1.1 小波变换理论52-53
• 5.1.2 小波去噪的原理53
• 5.1.3 脉搏信号小波去噪的实现53-56
• 5.2 心电信号去噪方法的研究56-60
• 5.2.1 小波阈值法去噪的原理57
• 5.2.2 小波阈值去噪法在心电信号上的应用57-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文68-69
• 详细摘要69-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李享元,杨宗凯,吴鸿修;基于GPRS网的远程移动心电监护系统的研制[J];北京生物医学工程;2005年03期

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本文编号：256258