帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一種因多巴胺分泌異常而引發(fā)的神經衰退類疾病。目前只能采用相關藥物控制病情的進一步發(fā)展,因此,如何獲取存儲早期帕金森病人的病癥信號用作后期分析,已成為醫(yī)療技術研究領域針對帕金森病癥治療的熱點話題。穿戴式裝置逐步成為醫(yī)學領域用于檢測多類疾病的重要組成部分,其研究的關鍵點在于解決信號的傳輸問題。常用的有線傳輸方式簡單直接,不需要組建網絡協議,但該方式僅適用于短距離信號傳輸,對于多節(jié)點穿戴式設備,有線方式顯得笨重且冗余,移動性也極差。此外,醫(yī)學上存儲病癥數據大多采用PC機后臺存儲方式,存儲設備龐大不易移動,僅僅適用于定期定點檢查而不是家庭式長期監(jiān)護。本文研究對象是早期帕金森病人肢體產生的震顫信號,目標是采用獨立硬件設備存儲長期家庭式監(jiān)護中產生的多點震顫數據。因此,針對以上傳統方式存在的諸多問題,本文提出了以下改進措施。秉承設備便攜可移動性的原則,應用ZigBee和WiFi無線傳輸介質完成信號采集單元與存儲設備、PC機和手持端的通信,增強了整體裝置各個工作模塊的可移動性能。針對長期家庭監(jiān)護中產生的大量檢測數據,結合無損信號壓縮技術和TMS320VC5509A控制器構建硬件存儲設備,將數據經壓縮后存儲,節(jié)省存儲空間,保證數據存儲效率,實現信號的大容量存儲。主要工作如下:(1)針對帕金森震顫信號的特點及信號分析階段對信號準確度的要求,采用數據分塊的子帶無損壓縮編碼方法,先后將檢測信號通過數據分塊、DCT變換、子帶量化、線性預測及編碼完成數據的壓縮,并通過逆壓縮過程完成數據的解壓重構。(2)針對目前各類存儲介質的特點及數據存儲要求,選擇SD卡作為存儲介質。根據DSP相關工作特點及性能參數,選擇TMS320VC5509A控制器作為主控制器,并完成DSP的控制及通信接口電路部分設計。(3)針對目前無線傳輸方式的特點及性能,選擇WiFi作為DSP終端數據傳送方式,結合DSP的ZigBee信號接收端,將存儲設備設計成一獨立裝置的同時,建立起穿戴采集設備與PC和手持終端的通信媒介。為使能更直觀地觀察信號,在PC端、手持Android端設計了信號顯示軟件。(4)通過計算一定時間段內樣本數據壓縮比及百分比誤差,分多組取平均,驗證本文算法的有效性。也通過對比多種數據壓縮算法性能,比較壓縮率大小,進一步驗證本文壓縮方法的性能�；贑CS3.3完成向SD卡寫數據實驗,并將壓縮數據存儲至SD卡,提取壓縮數據文檔并獲取存儲文件所占空間大小,與實驗時間內原始數據大小對比計算得到壓縮比大小,驗證壓縮對節(jié)省存儲空間的好處。傳輸實驗中,PC端通過ZigBee方式接收數據并顯示,手持端通過加入組建的WiFi網絡獲取信號并顯示,驗證界面的顯示功能,同時也驗證了DSP作為獨立存儲設備在無線傳輸中的媒介作用。實驗結果表明:采用無損信號壓縮方法,實現數據的壓縮編碼,并達到較好的壓縮比,通過解壓重構壓縮信號,對比壓縮前后數據量的變化及信號的重構性能,驗證了本文采用的壓縮算法的有效性;DSP控制器通過與ZigBee接收終端建立連接,實時接收檢測到的震顫信號并將信號在無損壓縮后存儲至大容量SD卡中;DSP信號發(fā)送端采用WiFi無線傳輸方式,自組建WiFi網絡,接收終端通過接入ZigBee或者WiFi網絡接收信號,并通過設計的界面實現數據的實時顯示功能。
【學位單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：R742.5;TN92
【部分圖文】：

正常運動信號與震顫信號Fig2.1Normalmovementsignalandtremorsignal

圖 2.5 傳感器電路板Fig 2.5 Sensor Circuit Board受測物體一起作加速運動，所以必須保證將傳感器固定于人體受測部位。為使設各個節(jié)點分別附于人體腰部、腕部和腿圖 2.6 所示。

同構成信號采集端，最終制作得圖 2.5 傳感器電路板Fig 2.5 Sensor Circuit Board物體一起作加速運動，所以必須感器固定于人體受測部位。為使節(jié)點分別附于人體腰部、腕部和.6 所示。

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本文編號：2820608