本文關(guān)鍵詞：便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 便攜式 生物電阻抗 腦電信號 心電信號 嵌入式STM32

【摘要】：生物電阻抗(Bio-Electrical Impedance, BEI)、腦電(Electroencephalogram,EEG)信號以及心電(Electrocardiogram, ECG)信號是生物重要的三種電信號,能夠為監(jiān)測受試者的健康狀況提供參考。目前生物健康參數(shù)傳統(tǒng)的測量方式大多是利用醫(yī)院大型儀器測得,雖然精度較高,但操作復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)、測量成本高的缺點阻礙了這些儀器的進(jìn)一步推廣和普及,因此有必要設(shè)計便攜式生物信號測量系統(tǒng)。本文在前人成果的基礎(chǔ)上,對便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計、制作和測試,主要完成以下工作：1、對關(guān)于生物電阻抗、腦電信號及心電信號的系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀做出了較為詳細(xì)的介紹和分析,在此基礎(chǔ)上提出了便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)的硬件框架。2、分析了相關(guān)元器件的優(yōu)缺點,確定了便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)中的核心芯片(模塊)和平臺,其中電阻抗測量模塊、心電信號測量模塊、腦電信號測量模塊分別采用的核心芯片為AD5933、BMD101、TGAM模塊,無線藍(lán)牙收發(fā)模塊采用芯片BLK-MD-BC04-B,總控平臺采用嵌入式數(shù)據(jù)處理平臺STM32。3、設(shè)計了主要功能模塊的硬件電路并分析工作原理,設(shè)計了電路圖并制作了PCB印刷板,最后進(jìn)行了系統(tǒng)集成。4、設(shè)計了測量系統(tǒng)的軟件。分析了主要功能模塊的軟件流程及核心代碼。5、在實現(xiàn)了測量系統(tǒng)的軟硬件集成基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進(jìn)行了測試。包括阻抗測量模塊的激勵信號、阻抗測量模塊、心電信號測量模塊輸出結(jié)果及比較分析、腦電信號測量模塊輸出等。實驗結(jié)果表明,激勵信號由50KHz步進(jìn)到100KHz的各掃描頻點上,實際輸出頻率與目標(biāo)頻率的誤差最大不超過2.9%,最小可達(dá)1.8%；在對2R-1C模型的復(fù)阻抗測量中,阻抗測得的幅度最大相對誤差不超過1.20%,相位相對誤差最大不超過2.00%；心率信號測得的平均心率最大差值不超過2次；腦電信號能正常采集到專注度、放松度、原始腦波等信號參數(shù),并有較穩(wěn)定輸出。測試結(jié)果表明,所設(shè)計的系統(tǒng)是可行的,能滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：便攜式 生物電阻抗 腦電信號 心電信號 嵌入式STM32
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.23;R318
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 生物電參數(shù)測量技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排16-18
• 1.3.1 本文主要研究內(nèi)容16
• 1.3.2 本文章節(jié)安排與介紹16-18
• 第二章 便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)設(shè)計18-29
• 2.1 生物信號測量系統(tǒng)分析18-19
• 2.2 便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)方案選擇19-21
• 2.3 基于AD5933芯片的電阻抗測量電路21-25
• 2.4 基于BMD101芯片的心電信號測量電路25-26
• 2.5 基于TGAM模塊的腦電信號采集測量電路26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 便攜式多參數(shù)生物信號測量系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)29-43
• 3.1 測量系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 軟件開發(fā)環(huán)境30-32
• 3.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境KeilMDK的配置30-31
• 3.2.2 軟件下載平臺MCUISP的參數(shù)設(shè)置31-32
• 3.3 基于AD5933的生物電阻抗激勵信號生成軟件的設(shè)計32-37
• 3.3.1 信號產(chǎn)生軟件設(shè)計32-35
• 3.3.2 激勵信號參數(shù)的寫入35-37
• 3.4 基于TGAM1_R2.4A腦電信號測量的軟件設(shè)計37-39
• 3.5 基于BMD101的心電信號測量的軟件設(shè)計39-41
• 3.6 無線藍(lán)牙收發(fā)及信號顯示軟件設(shè)計41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第四章 實驗結(jié)果及分析43-52
• 4.1 系統(tǒng)性能測試平臺介紹43-45
• 4.2 系統(tǒng)主要模塊性能測試實驗45-51
• 4.2.1 復(fù)阻抗測量激勵信號電路性能測試45-46
• 4.2.2 復(fù)阻抗測量結(jié)果測試46-47
• 4.2.3 心電信號測量模塊性能對比測試47-49
• 4.2.4 腦電信號測量模塊性能測試49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 全文工作總結(jié)52
• 5.2 本文工作展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表、錄用論文及參與科研項目情況59

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本文編號：1006858