本文選題：小波變換 + QRS波��； 參考：《武漢大學學報(理學版)》2014年02期

【摘要】：采用小波變換法和一種改進的基于狀態(tài)機的極值對過零點檢測算法在FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)硬件平臺上實現(xiàn)了心電信號QRS波的檢測和ST段特征點的提取,然后采用BP(反向傳播)神經(jīng)網(wǎng)絡的方法在FPGA嵌入的軟核niosII的軟件平臺上實現(xiàn)了對ST段的三種形態(tài)識別.通過小波變換和極值對過零點檢測算法提取的ST段的數(shù)據(jù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡的測試輸入.用MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中的心電信號數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源,選取Altera公司的FPGA開發(fā)板DE-2(EP2C35F672C6)作為驗證平臺,結果 R波峰檢測和ST段的形態(tài)識別的正確率分別達到97.4%和96.8%,硬件資源共消耗4 309個邏輯單元,系統(tǒng)的整體延時時間為0.52s.結果表明該設計方案可以滿足心電信號的實時分析.
[Abstract]:Using wavelet transform method and an improved state machine based extreme value cross zero detection algorithm, ECG QRS wave detection and St segment feature point extraction are realized on FPGA (Field Programmable Logic Gate Array) hardware platform. Then the BP neural network is used to realize the recognition of St segment on the soft core niosII software platform embedded in FPGA. The St segment data extracted by wavelet transform and extremum pair zero crossing detection algorithm is used as the test input of BP neural network. The ECG data in MIT-BIH database is used as the data source, and Altera's FPGA development board DE-2EP2C35F672C6) is selected as the verification platform. Results the correct rates of R wave peak detection and St segment shape recognition were 97.4% and 96.8%, respectively. The hardware resources consumed 4 309 logic units, and the overall delay time of the system was 0.52 s. The results show that the proposed scheme can satisfy the real-time analysis of ECG signals.
【作者單位】： 武漢大學物理科學與技術學院;武漢大學微電子與信息技術研究院;
【基金】：湖北省自然科學基金(2011CDB272)資助項目
【分類號】：TN911.23

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

1 王超文,呂揚生,黃玉璽;用于ECG信號檢測與重建的雙正交樣條小波濾波器[J];北京生物醫(yī)學工程;2001年01期

2 王靜;張大慧;張宏;;基于FPGA的實時QRS波檢測系統(tǒng)設計[J];電子技術應用;2010年06期

3 汪振興;張思杰;曾孝平;;心電信號ST段形態(tài)識別算法[J];計算機應用;2011年10期

4 師黎;李輝;楊岑玉;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的心電圖ST段的模式識別[J];微計算機信息;2007年01期

5 李立策;郭興明;王景燦;潘靜;;基于DSP的心電信號R波檢測新算法[J];微計算機信息;2008年32期

6 張勇,王介生;基于多分辨率分析的心電圖信號去噪算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2002年12期

7 彭俊淇;黃啟俊;常勝;毛雪瑩;馬啟明;周游;;基于SOPC的神經(jīng)監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];中國生物醫(yī)學工程學報;2011年03期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 吳金華;戴淼;尹劍;;基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的陜西省土地利用結構模型研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年36期

2 夏美娟;梁雪春;;基于LM-BP網(wǎng)絡的南水北調(diào)東線源頭水質(zhì)綜合評價[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2011年32期

3 蔣宇;謝國秋;楊咸啟;;MATLAB在《機械故障診斷》教學中的應用研究[J];安慶師范學院學報(自然科學版);2010年03期

4 劉新田;郭敬杰;;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的AZ31鎂合金流變應力預測[J];安陽工學院學報;2007年04期

5 尹霞;王東輝;;稱重傳感器蠕變補償算法研究[J];安陽工學院學報;2009年04期

6 聞學;劉新榮;易立;;神經(jīng)網(wǎng)絡反分析在柳山隧道中的應用[J];地下空間與工程學報;2009年05期

7 烏日根;董俊慧;王玉榮;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡的RE-Ni-Cu合金鑄鐵腐蝕性能預測[J];兵器材料科學與工程;2009年01期

8 王玉榮;烏日根;;人工神經(jīng)網(wǎng)絡在合金鑄鐵腐蝕深度預測中的應用研究[J];兵器材料科學與工程;2012年01期

9 李繼紅;李琳;畢宗岳;張敏;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的連續(xù)油管焊接熱影響區(qū)性能預測[J];兵器材料科學與工程;2012年03期

10 歐陽鈞;王愛枝;;基于Matlab的BP神經(jīng)網(wǎng)絡在大氣污染物濃度預測中的應用[J];環(huán)境科學與管理;2009年11期

相關會議論文 前10條

1 ;Studies On the Weak Electric Wave Signals of Plants by the Wavelet Analysis[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

2 王亞慧;程培新;趙亞丹;張桐;;針對時滯系統(tǒng)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡滑�？刂撇呗訹A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

3 ;Research on Denoising Algorithm for ECG Signals[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

4 王偉珍;劉春紅;張漫;李民贊;劉剛;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的溫室番茄光合作用速率預測模型研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學會2011年學術年會論文集[C];2011年

5 蔣豐;馮奇;;基于自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡的艦艇系統(tǒng)沖擊損傷決策[A];第九屆全國振動理論及應用學術會議論文集[C];2007年

6 雷偉偉;鄭紅曉;陳虎;;區(qū)域似大地水準面精化模型算法的優(yōu)選[A];《測繪通報》測繪科學前沿技術論壇摘要集[C];2008年

7 董桂洪;王勝年;范志宏;熊建波;;IMSL C#數(shù)值分析函數(shù)庫在混凝土計算機技術的應用[A];經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學技術協(xié)會年會（第三卷）[C];2010年

8 張啟義;張智;梅冬;;遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡在公路物資運輸量預測中的應用[A];中國運籌學會第十屆學術交流會論文集[C];2010年

9 謝雄耀;覃暉;;探地雷達探測隧道襯砌鋼筋的神經(jīng)網(wǎng)絡識別方法[A];2010年全國工程地質(zhì)學術年會暨“工程地質(zhì)與海西建設”學術大會論文集[C];2010年

10 仇敏;藏占鋒;邵偉;;酵母抽提物干燥工藝節(jié)能優(yōu)化研究[A];“亞運食品安全與廣東食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”學術研討會暨2009年廣東省食品學會年會論文集[C];2009年

相關博士學位論文 前10條

1 包健;有限精度權值神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化的研究與應用[D];華東理工大學;2011年

2 羅彬;基于MMOI方法的電信客戶流失預測與挽留研究[D];電子科技大學;2010年

3 楊承;日盲型紫外探測和直升機著艦光電助降技術的研究[D];電子科技大學;2010年

4 宋敏;榆林資源型產(chǎn)業(yè)集群可持續(xù)發(fā)展預警研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2010年

5 卓瑩;基于拓撲·流量挖掘的網(wǎng)絡態(tài)勢感知技術研究[D];國防科學技術大學;2010年

6 關麗榮;基于反推技術的永磁直線同步電機控制策略研究[D];沈陽工業(yè)大學;2010年

7 王文華;吉林省西部地區(qū)鹽漬土水分遷移及凍脹特性研究[D];吉林大學;2011年

8 夏萍;災害應急物流中基于需求分析的應急物資分配問題研究[D];北京交通大學;2010年

9 倪同和;道路交通規(guī)劃關鍵指標預測方法研究[D];吉林大學;2011年

10 郭秀麗;采伐聯(lián)合機機械手運動分析與控制系統(tǒng)研究[D];東北林業(yè)大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉輝;基于電子鼻的魚粉新鮮度快速檢測方法研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 李錦;基于聲波的運動車輛行駛狀態(tài)辨識理論研究[D];南昌航空大學;2010年

3 李旭東;煤礦通防安全信息集成與控制預警系統(tǒng)平臺研究[D];山東科技大學;2010年

4 張鴻X;礦山企業(yè)生產(chǎn)成本模塊化管理與應用[D];山東科技大學;2010年

5 李洪琴;基于振動模態(tài)分析和BP網(wǎng)絡的橋梁損傷識別研究[D];山東科技大學;2010年

6 朱民杰;基于神經(jīng)網(wǎng)絡的心電圖身份識別研究[D];鄭州大學;2010年

7 雷明杰;神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法在中厚板軋機中的應用研究[D];鄭州大學;2010年

8 王斌;淺層地表缺陷動力探測技術研究[D];鄭州大學;2010年

9 楊仁;化學回熱循環(huán)與水系統(tǒng)仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

10 辛貴州;無人飛行器航跡規(guī)劃算法研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 范曉東，朱澤煌;心電特征點定位算法[J];北京生物醫(yī)學工程;1996年01期

2 江冠群;黃啟俊;李湘瓊;毛雪瑩;程方敏;;生物神經(jīng)電極放大器系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];電子技術;2009年07期

3 楊爽;鄭麗芳;;基于NiosII和SD卡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[J];核電子學與探測技術;2009年04期

4 師黎;楊岑玉;張金盈;;小波變換在心電圖ST段識別中的應用[J];鄭州大學學報(醫(yī)學版);2006年02期

5 俞向明;張躍;;實時心電信號監(jiān)控中ST段改變檢測方法[J];計算機工程;2009年18期

6 王林;傅先明;牛朝詩;;聽神經(jīng)瘤術中面神經(jīng)電生理監(jiān)測的應用進展[J];立體定向和功能性神經(jīng)外科雜志;2008年02期

7 張和君;張躍;;基于小波變換的心電信號綜合檢測算法研究[J];計算機工程與設計;2006年20期

8 楊基海,周平,章勁松,婁智;利用小波變換去除針電極肌電信號噪聲的實驗研究[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2000年01期

9 劉海龍;唐奇伶;;基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的心電圖ST段形態(tài)識別[J];生物物理學報;2005年06期

10 程曉玲,雷淑英;采用D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)可編程放大器的設計[J];天津科技大學學報;2005年02期

相關博士學位論文 前1條

1 陳永利;動態(tài)心電自動分析中QRS復合波檢測算法研究[D];浙江大學;2006年

相關碩士學位論文 前1條

1 宋圣軍;心電信號數(shù)據(jù)壓縮及其QRS波的識別[D];沈陽工業(yè)大學;2002年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李斌;;基于8051 IP核的SOPC開發(fā)應用[J];電腦開發(fā)與應用;2009年04期

2 曹勇;常天慶;沈斌;熊偉;;基于SOPC的通用故障注入控制技術研究[J];電子測量技術;2010年07期

3 方茁,陳澤文,彭澄廉;SOPC設計中的用戶自定義邏輯[J];計算機工程;2004年17期

4 楊進,金星,張帥;基于Altera軟核處理器的雙網(wǎng)卡路由選擇[J];電子工程師;2005年06期

5 熊明清;;基于小波變換的多傳感器遙感影像融合[J];水利科技與經(jīng)濟;2006年08期

6 鄭琦;鄭瑜;杜朝;;基于SOPC的Internet遠程控制系統(tǒng)[J];中國水運(理論版);2007年08期

7 冒燕;何明浩;韓俊;;雷達信號調(diào)制類型自動識別的一種新方法[J];火力與指揮控制;2009年01期

8 陳丹;;基于PCA變換與小波變換的多源圖像融合算法[J];重慶科技學院學報(自然科學版);2010年02期

9 應芳琴;;基于FPGA和SOPC的視頻圖像處理系統(tǒng)的研究[J];科技資訊;2011年10期

10 姚廷燕,趙維剛,常青,張其善;SOPC技術在軟件無線電平臺中的應用[J];遙測遙控;2005年04期

相關會議論文 前10條

1 張歆奕;;SOPC技術課程的內(nèi)容和特點研究[A];教育部中南地區(qū)高等學校電子電氣基礎課教學研究會第二十屆學術年會會議論文集（下冊）[C];2010年

2 鞠浩;錢亮;;基于SOPC的1553B總線通用控制器設計與實現(xiàn)[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2010年

3 麻曉永;龔靜康;陳洪;;采用SOPC技術的信號處理板硬件設計[A];中國聲學學會水聲學分會2011年全國水聲學學術會議論文集[C];2011年

4 蔣濤;劉運國;;誰能免予薪酬懲罰?——基于ST公司的研究[A];中國會計學會2011學術年會論文集[C];2011年

5 池菊芳;郭航遠;彭放;劉龍斌;楊彪;;血漿B型利鈉肽水平在中危非ST段抬高急性冠狀動脈綜合征早期介入治療中的價值[A];第十三次全國心血管病學術會議論文集[C];2011年

6 何潤欣;張慧琳;許凱亮;他得安;;小波變換法分離含裂紋板中的Lamb波模式[A];中國聲學學會第九屆青年學術會議論文集[C];2011年

7 馬濤;李東生;;基于IP核的可編程系統(tǒng)芯片(SOPC)設計方法[A];2005年“數(shù)字安徽”博士科技論壇論文集[C];2005年

8 王偉;吳巨紅;陳曾平;張銀福;;基于System ACE的SoPC統(tǒng)一配置實現(xiàn)技術[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2010年

9 韓丙寅;程乃平;王福維;;基于SOPC的采集信號時間同步系統(tǒng)[A];全國第五屆信號和智能信息處理與應用學術會議�？�(第一冊)[C];2011年

10 丁超;;超短期應用辛伐他汀對非ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征患者介入術后的影響[A];第十三次全國心血管病學術會議論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前10條

1 任亮;ST金泰總經(jīng)理“現(xiàn)身”：涉及黃光裕案協(xié)助調(diào)查[N];第一財經(jīng)日報;2009年

2 本報記者 徐嶄;戰(zhàn)略投資者介入 ST松遼掌柜醞釀破局[N];上海證券報;2009年

3 本報記者 應尤佳;四大股東保駕 *ST九發(fā)重組順利過首關[N];上海證券報;2009年

4 本報記者 呂東;*ST丹化歲末傳利好 1.7億元債務獲減免[N];證券日報;2008年

5 證券時報記者 桑慕;瞄準高端市場 ST科龍欲奪回冰箱老大地位[N];證券時報;2010年

6 見習記者 郭瑞坤　編輯 裘海亮;債權人減免利息3134萬 *ST商務重組又有進展[N];上海證券報;2010年

7 記者 郭成林　編輯 邱江;*ST玉源擬定增募資5億還債購金礦 大股東攜五“伙伴”助陣[N];上海證券報;2010年

8 記者 徐銳　編輯 李小兵;交接還是盜搶 *ST宏盛“陰陽公告”迷霧重重[N];上海證券報;2010年

9 記者 徐銳　編輯 李小兵;神秘人挺身接下1.5億債權 *ST中華A停牌暗藏重組密碼[N];上海證券報;2010年

10 記者 彭飛;ST洛玻大股東掛牌兩項資產(chǎn)[N];上海證券報;2010年

相關博士學位論文 前10條

1 綦聲波;SOPC Plus協(xié)同設計架構及在AMT中的應用研究[D];山東大學;2011年

2 王秋霞;小麥族H、P、St和Y基因組遺傳演化分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2012年

3 梁經(jīng)綸;基于Stǒber法的染料摻雜二氧化硅納米粒子的制備[D];吉林大學;2012年

4 王學超;ST段抬高心肌梗死直接經(jīng)皮冠脈介入治療后心肌灌注不良的預測因素及替羅非班和山莨菪堿的保護作用[D];河北醫(yī)科大學;2012年

5 劉堯;入院早期非心肌標志物指標對ST段抬高急性心肌梗死近期預后的影響[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2012年

6 賴文文;探討早期側(cè)枝循環(huán)對于急性ST段抬高型前壁心肌梗死直接PCI治療患者的影響[D];南方醫(yī)科大學;2013年

7 汪雁博;ST段抬高心肌梗死溶栓后早期冠脈介入治療對心肌灌注的影響及山莨菪堿的心腎保護作用[D];河北醫(yī)科大學;2012年

8 喬梁;家蠶暗化型（mln）與石蠶（st）突變體的定位克隆及其候選基因的功能研究[D];西南大學;2012年

9 李琳;音頻感知編碼模型及關鍵技術的研究[D];中國科學技術大學;2008年

10 劉新林;ST段抬高型心肌梗死急性期單核細胞亞群與單核細胞—血小板聚集體的動態(tài)變化規(guī)律及臨床意義[D];天津醫(yī)科大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 李瑞;面向分布式航天器協(xié)同控制與信息處理平臺的片上系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2003年

2 楊艷;基于SOPC技術的井下監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];中原工學院;2010年

3 琚新剛;基于SOPC技術的數(shù)字視頻接口研制[D];鄭州大學;2010年

4 解學佳;SOPC技術在太陽能照明控制器中的應用研究[D];華北電力大學（河北）;2010年

5 齊佩漢;RS碼軟判決譯碼算法研究及其SOPC技術實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2011年

6 孫佳;基于SoPC的激光陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)硬件平臺的設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學;2010年

7 劉向;基于SOPC的智能視頻監(jiān)控技術研究[D];大連理工大學;2010年

8 王茂義;基于SOPC的EMD算法實現(xiàn)[D];電子科技大學;2010年

9 孫嘯;中繼子系統(tǒng)MAC層SOPC平臺及協(xié)議軟件的設計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學;2011年

10 王永兵;基于SOPC的多功能醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的設計[D];濟南大學;2011年

，

本文編號：1806484