基于FPGA的便携式心电监护仪核心算法研究

发布时间：2025-02-08 12:58

　　心电监护仪正朝着小型化,功能多样化的方向发展,且要求其具备一定的实时分析和诊断功能。要实现这样的功能,就需要处理器具备很高的性能和强大的算法处理能力。现在主流处理器和可编程芯片中,FPGA是理想选择。本论文以FPGA为硬件平台,主要研究了心电信号处理算法在FPGA上的硬件电路设计方法,并基于此设计了一款便携式心电监护仪,验证了设计方法的合理性。论文首先介绍了FPGA的结构和原理以及Nios Ⅱ软核,比较了传统嵌入式系统和基于Nios Ⅱ嵌入式系统的区别,然后研究了心电信号处理算法的FPGA实现方法。本论文具体研究工作如下：1.研究了数学形态学和CDF9/7小波变换在去心电信号基线漂移中的应用,同时也研究CDF9/7小波变换在去心电信号高频噪声中的应用,比较了两种算法在去基线漂移方面的优缺点。研究了数学形态学和差分法在心电信号QRS波群检测中的应用。提出了这三种算法的FPGA硬件电路实现方法,并对其进行了仿真测试。2.根据软硬件协同设计要求,提出了基于Nios Ⅱ软核与FPGA硬件电路相结合的系统实现方案,设计了系统的Quartus Ⅱ原理图。系统设计中采用了将CDF9/7小波变换与形态学...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２也脏解剖图??

又不同于传统意义上的周期信号，因为它随时都会发生细小的变动，但所有正常??的屯、电波形都具有Ｐ波、Ｑ民Ｓ波群、Ｔ波、Ｕ波及Ｐ－民段、Ｓ－Ｔ段、Ｐ－民间期、??Ｓ－Ｔ间期、Ｑ－Ｔ间期等。一个正常也动周期的必电信号波形如图１－３所示：??４??

图1-5标准导联连接[1B]

兰州大学硕±研究生学位论文?基于ＦＰＧＡ的便携式也电监护仪核也算法研究??１．３．?３心电导联体系??目前在瓜电监护设备中广泛采用的国际通用导联体系（ｌｅａｄｓｙｓｔｅｍ），即常??规１２导联体系，分别为Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶ民、ａＶＬ、ａＶＦ、ＶＩ？Ｖ６。其中Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ?....

图２－１中，深灰色方框代表必需的逻辑结构，浅灰色方框代表可供选则的逻??

兰州大学硕壬研究生学位论文?基于ＦＰＧＡ的便携式也电监护仪核屯、算法研究??框图如图２－１所示。??Ｎｉｏｓ?ＩＩ?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ?Ｃｏｒｅ??广；ｐ＇ｗ?扫巧Ｍａｔ?Ｉ?一?１?ｒ曲術?Ｃｏ抑ｔｅｄ??ｒｅｓｅｔ?＾阶）ｇｒａｍ?化?ｒｐｏｓｅ?１?＇?Ｊｈｉｓｔｎｉｃ＾?....

图２－２传统嵌入式系统?

传统嵌入式系统指的就是使用单片机、ＡＲＭ、ＤＳＰ等芯片组成的嵌入式系??统。基于Ｎｉｏｓ?ＩＩ的嵌入式系统是指基于ＦＰＧＡ芯片，使用Ｎｉｏｓ?ＩＩ软核处理器和??ＳＯＰＣ或Ｑｓｙｓ组件构建的嵌入式系统。如图２－２、２－３所示。??Ｉ其他模可｜加－〔邮１??ｆ?＇Ｉ?＾?」．??滯....

本文编号：4031562