抗运动干扰的多路心电监测系统

发布时间：2017-08-16 03:22

  本文关键词：抗运动干扰的多路心电监测系统

  更多相关文章： 心电信号 运动干扰 小波变换 独立成分分析 信噪比 均方跟误差

【摘要】：心脏是人体重要的器官,心脏功能异常会对个人健康构成严重威胁,目前,快速诊断心脏功能是否正常的方法是将被测者的心电信号与医学界公认的标准心电信号进行比对,考察各物理量是否处于正常范围之内。目前对心电信号的分析工作不仅用于监测重病患者的生命体征,对于部队日常训练,高温及井下的作业,以及火箭发射过程中承受超重环境以及摆脱地球重力后位于失重环境下的航天员,同样需要时刻对心脏功能进行监测,以保证个人生命及国家财产安全。因此,如何能够在监测对象处于运动及工作状态下,排除干扰,采集到高质量的心电信号成为设计心电监测系统设计的难点和核心问题。目前,市场上绝大多数心电监测系统均能够在试验者处于静止状态时提取出高质量的心电信号,然而,这些心电监测系统也具有一个共同的缺陷,就是由于采用单路或双路输入设计的心电信号采集系统的抗干扰能力较差,试验者进行运动后呼吸幅度稍大,心电信号中就会混入较大幅度的噪声,造成心电信号杂乱,严重时会引起波形失真。此问题运用专业术语表述是信噪比下降,均方根误差上升。因此本论文提出,采用增加心电信号采集装置的数量,即采用多路心电数据采集结合后期数据处理的方法来提高系统的抗干扰能力。本文设计心电监测系统采用了六路十八导联的方式在不同体表位置对心电信号进行同步采集,结合软件处理算法去除采集心电信号中的噪声,抑制监测对象运动对心电图像的影响。在电路去噪方面,通过设计右腿驱动电路以及传统的滤波电路的方法抑制干扰。对于软件去噪部分,本文运用小波去噪算法及改进的预同步独立成分分析技术进行噪声抑制,与传统的单路或双路监测系统相比,信噪比有所提高,均方根误差小于单路或双路系统,证明论文构建的多路心电监测系统对于运动干扰具有显著的抑制效果。
【关键词】：心电信号 运动干扰 小波变换 独立成分分析 信噪比 均方跟误差
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP274;R541
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题的研究背景10-11
• 1.2 国内外相关研究现状11-13
• 1.3 本文主要内容13-15
• 第2章 心电基础理论和测量方式15-20
• 2.1 心电基础理论15-17
• 2.1.1 心电信号产生机理15
• 2.1.2 典型心电图波形及其含义15-16
• 2.1.3 心电信号特点16-17
• 2.2 心电测量方式17-20
• 2.2.1 接触式心电测量方式17-18
• 2.2.2 非接触式心电测量方式18-20
• 第3章 抗运动干扰的多路心电监测的系统设计20-30
• 3.1 心电测量原理21-28
• 3.1.1 心电信号噪声分析21-22
• 3.1.2 心电信号去噪方法22-23
• 3.1.3 前置放大电路设计23-25
• 3.1.4 右腿驱动电路设计25-26
• 3.1.5 二阶高通滤波电路设计26-27
• 3.1.6 二阶低通滤波电路设计27-28
• 3.1.7 主放大电路和电压抬升电路设计28
• 3.2 采集电路改进方向28-29
• 3.3 心电信号终端的显示与存储29-30
• 第4章 软件平台简介30-37
• 4.1 Labview30-32
• 4.2 Matlab简介32-33
• 4.3 Altium Designer简介33-37
• 第5章 去噪算法37-48
• 5.1 小波变换37-41
• 5.1.1 小波变换原理39-40
• 5.1.2 小波阈值去噪原理40-41
• 5.2 独立成分分析41-48
• 第6章 混合算法去噪算法与实验结果48-61
• 6.1 小波与独立成分分析混合算法设计48-54
• 6.2 实验技术细节与遇到的问题54-56
• 6.3 信号配准方法的改进工作56-58
• 6.4 考虑时间延迟的ICA模型概述58-60
• 6.5 小结60-61
• 总结与展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 杜艳琴;黄华;;基于独立成分和小波分析的胎儿心电提取[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年13期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 丁文超;心电信号自动分析技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

，

本文编号：681238