【摘要】：近些年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展人民物質(zhì)生活水平提高和環(huán)境的惡化,心血管疾病漸漸成為了危害人民生活健康的一個(gè)重大因素,對(duì)于心血管疾病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防逐步成為人類疾病防治的熱點(diǎn)。因?yàn)樾碾娦盘?hào)通過(guò)檢測(cè)人體體表電位就可以獲得且心電圖含有豐富的心血管疾病信息對(duì)于檢測(cè)各種心率不齊、心室心房瓣肌肥大、房室早搏、心肌缺血等心血管病癥具有很重要的參考價(jià)值,所以心電信號(hào)的準(zhǔn)確、高效的懫集和處理,對(duì)心血管疾病的監(jiān)測(cè)具有重要的研究意義。但是現(xiàn)有的心電監(jiān)測(cè)設(shè)備有各種各樣的不足,比如:體積過(guò)大、造價(jià)過(guò)高、不方便攜帶和容易受外接環(huán)境干擾等。因此,設(shè)計(jì)出便攜式抗干擾能力較強(qiáng)的心電信號(hào)懫集處理電路,對(duì)于心臟疾病的篩查和診療以及構(gòu)建立體式社區(qū)心血管檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)具有一定的實(shí)際意義。本文主要設(shè)計(jì)了人體指端心電采集夾體和電極,使用干式剛性接觸式電極采用指端采集心電信號(hào)更方便;基于國(guó)產(chǎn)M2芯片的心電模擬懫集電路板,包括以AD620為核心的心電信號(hào)前置放大模塊和以SGM8544為核心芯片的濾波模塊,該部分對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行采集、濾波和去噪處理;心電信號(hào)自校準(zhǔn)電路,以8選1雙向模擬開(kāi)關(guān)MC14051和M2為核心芯片對(duì)容易受到外界干擾的心電信號(hào)針對(duì)性的進(jìn)行補(bǔ)償放大和抬升,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)在硬件電路上的保護(hù);以AD124S021為核心芯片的多通道信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,對(duì)采集到的人體心電、電池電壓等模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,方便信號(hào)的進(jìn)一步處理,同時(shí)預(yù)留2個(gè)通道方便后續(xù)產(chǎn)品迭代更新如添加運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、體溫監(jiān)測(cè)等功能;以CC2540和M2為核心的數(shù)字信號(hào)藍(lán)牙傳輸電路,對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行藍(lán)牙傳輸至智能的移動(dòng)終端或云端,方便進(jìn)一步用戶跟蹤和心電數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);同時(shí),還有附加電路如電池電源充電及保護(hù)電路,用以實(shí)現(xiàn)電路的便攜式長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)和優(yōu)化用戶體驗(yàn)。通過(guò)將采集到的心電信號(hào)與MIT_BIO信號(hào)進(jìn)行歸一化比對(duì)可知,該采集電路采集到的心電信號(hào)含有較全面的生理健康信息,心電各波段波形采集完整而且可隨環(huán)境和采集樣本的變化自動(dòng)切換放大倍數(shù)以及抬升幅度進(jìn)而得到更理想的波形,因而更有利于下一步心電信號(hào)的醫(yī)學(xué)分析。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.23;R318
【圖文】：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文P-R 段、S-T 段，這些間斷也包含重要的生理信息[30]，比如：P-R 間期也叫作房室延擱，對(duì)于它的測(cè)量在胎兒健康監(jiān)測(cè)中具有很大的意義[31]，Q-T 間期可以反映心室去極化與復(fù)極化過(guò)程時(shí)間和，對(duì)這部分的研究常使用在睡眠監(jiān)測(cè)或者情緒測(cè)量上[32]，前文中提到的 LIFE SHIRT 對(duì)睡眠質(zhì)量檢測(cè)和情緒檢測(cè)上就是使用算法對(duì)這部分間隔做處理[33]。當(dāng)然有的人會(huì)出現(xiàn)一個(gè)附加的電勢(shì)傾斜叫做 U 波，一般來(lái)說(shuō) U 波比較小，U 波的產(chǎn)生機(jī)制在業(yè)界還有一定的爭(zhēng)執(zhí)，主流的幾種看法認(rèn)為是心肌受激的電位反映或是乳頭肌的復(fù)極化反映，所以通常對(duì) U 波不做過(guò)多的研究[34]。典型的心電波形如圖 2.1 所示。

第二章 心電采集電路基礎(chǔ)理論的電極和導(dǎo)聯(lián)線來(lái)獲得肢體表面電勢(shì)信號(hào)，再通過(guò)后續(xù)電路的差分、放大、濾波等擬調(diào)劑處理就可以得到心電信號(hào)。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的十二導(dǎo)聯(lián)心電監(jiān)測(cè)體系,需要在人體體表指定放置 10 個(gè)理電極,這 10 個(gè)電極分別放置在人體的距離心臟較遠(yuǎn)的四肢和距離心臟較近的胸：左臂(LA)、右臂(RA)、左腿(LL)、右腿(RL)4 個(gè)肢體導(dǎo)聯(lián)電極和胸部(V1~V6)6電極[35]。一般的四肢使用夾體電極，胸前導(dǎo)聯(lián)常使用干式碗狀電極或者吸附式銀離濕式電極，按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)胸部電極位置如圖 2.2 所示：V1 導(dǎo)聯(lián)體表位置：胸骨右緣第四肋間。V2 導(dǎo)聯(lián)體表位置：胸骨左緣第四肋間。V3 導(dǎo)聯(lián)體表位置：位于 V2、V4 導(dǎo)聯(lián)連線中點(diǎn)。V4 導(dǎo)聯(lián)體表位置：左鎖骨中線第五肋間。V5 導(dǎo)聯(lián)體表位置：在左側(cè)腋前線與 V4 導(dǎo)聯(lián)同一水平。V6 導(dǎo)聯(lián)體表位置：在左側(cè)腋中線與 V4 導(dǎo)聯(lián)同一水平。

9圖 2.3 M2 芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖M2 芯片內(nèi)置 32 位中央處理器，該 CPU 支持 MIPS-I 指令集編程。同時(shí) M2 內(nèi)置的 C0 協(xié)處理器編程和 32 個(gè)通用寄存器。M2 中的 CPU 執(zhí)行指令過(guò)程為標(biāo)準(zhǔn)五水：IF、ID、EX、MEM 和 WB[39]。流水線的思想極大的提高了芯片的工作效率，并不是芯片的流水線級(jí)數(shù)越多越好，常見(jiàn)的芯片的流水線級(jí)數(shù)為四級(jí)流水、五級(jí)、八級(jí)流水等等。M2 存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)是馮諾依曼結(jié)構(gòu)，M2 的整個(gè)存儲(chǔ)空間主要包括 CPU core 的存間和外圍特殊功能寄存器（SFR）。2.2.1 M2 的 CPU 存儲(chǔ)空間目前 M2 對(duì)用戶開(kāi)放的存儲(chǔ)空間位User Code & Dat（a1M 存儲(chǔ)空間）和Temp DataK 存儲(chǔ)空間）這兩部分存儲(chǔ)空間，Boot Code & Data 用戶不可寫。其 CPU 存儲(chǔ)空

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳偉偉;高潤(rùn)霖;劉力生;朱曼璐;王文;王擁軍;吳兆蘇;李惠君;鄭哲;蔣立新;胡盛壽;;《中國(guó)心血管病報(bào)告2014》概要[J];中國(guó)循環(huán)雜志;2015年07期

2 盧潭城;劉鵬;高翔;陸起涌;;基于AD8232芯片的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;2015年03期

3 金純;賈珍梅;劉魯云;金潔;;基于CC2540的超低功耗藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)[J];電視技術(shù);2015年01期

4 孟妍;鄭剛;戴敏;;可穿戴式心電信號(hào)采集電極的研究[J];天津理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

5 張琳;嚴(yán)洪;翟光杰;;非接觸式電極在心電信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用和研究進(jìn)展[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2014年02期

6 郭敏;朱琦;;組織多普勒成像在胎兒房室傳導(dǎo)時(shí)間評(píng)價(jià)中的意義[J];中華圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)雜志;2014年03期

7 陳樹(shù)成;楊志勇;王科;王建佳;;便攜式可充電多路輸出電源設(shè)計(jì)[J];通信電源技術(shù);2014年01期

8 蔣金;陳長(zhǎng)興;;差動(dòng)運(yùn)放電路仿真分析與最優(yōu)模型探究[J];海南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

9 范富蓮;;心電圖對(duì)低鉀血癥病人診斷價(jià)值分析[J];求醫(yī)問(wèn)藥(下半月);2013年04期

10 孫俊峰;李智群;章麗;李偉;;一種Gm-C復(fù)數(shù)帶通濾波器調(diào)諧電路的設(shè)計(jì)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 董紅生;心電波形檢測(cè)與心率變異性分析方法研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 杜笑娟;情感數(shù)據(jù)庫(kù)建立及情感特征提取算法研究[D];燕山大學(xué);2014年

2 高峰;基于Android系統(tǒng)的心電圖分析軟件設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 趙慧婧;便攜式動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];浙江大學(xué);2014年

4 李秀麗;基于小波變換的心電QRS波群檢測(cè)算法的研究[D];山東大學(xué);2013年

5 杜雷雷;高性能心電信號(hào)采集模塊的搭建與應(yīng)用驗(yàn)證[D];中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;2013年

6 李向新;基于多生理參數(shù)的睡眠分期研究及其應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年

7 張曉明;面向高精度心電檢測(cè)的若干研究[D];南京大學(xué);2012年

8 王余濤;基于嵌入式系統(tǒng)的便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 寧剛;基于壓縮感知的信號(hào)重構(gòu)算法研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 曹麗玉;有源平面倒F天線的設(shè)計(jì)與仿真[D];吉林大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2746473