非接觸式呼吸與心率信號檢測系統(tǒng)
發(fā)布時間:2023-06-02 23:41
心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)中的重要器官,與人體的健康密切相關(guān)。隨著社會發(fā)展與科技進步,更多人開始關(guān)注個人健康問題,對日常生理狀態(tài)監(jiān)護設(shè)備的需求日益增多。據(jù)國家衛(wèi)計委統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,心血管疾病的致死率遠高于腫瘤等其他疾病,需通過一級預(yù)防與二級預(yù)防控制患病群體的死亡率。但當前預(yù)防過程中的監(jiān)測方法對患病人員束縛較多,直接影響患者體驗與治療效果。因此,需要一種無感覺的檢測方式實現(xiàn)對患病人員的心臟監(jiān)測。另一方面,人口老齡化是社會發(fā)展進程中的一大問題,隨著社會養(yǎng)老壓力的持續(xù)增長,對家庭養(yǎng)老所需的檢測監(jiān)護類設(shè)備需求也日益增多。本文基于對心沖擊圖信號的研究,設(shè)計了一種非接觸式呼吸與心率信號檢測系統(tǒng),并完成了系統(tǒng)功能設(shè)計、系統(tǒng)電磁兼容性測試分析、系統(tǒng)測量準確度評估等工作。詳細研究內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)設(shè)計以系統(tǒng)功能需求為指導(dǎo),設(shè)計了一套非接觸式呼吸與心率信號檢測系統(tǒng)。首先,通過文獻分析法,探索了心沖擊圖信號的生理基礎(chǔ)與力學特性;趬弘娦(yīng)原理,選擇了穩(wěn)定性好、靈敏度高的壓電陶瓷傳感器進行心沖擊力學信號的采集,并通過陣列式布局的方式擴展了傳感器的有效檢測范圍。其次,通過去噪、放大、數(shù)字化采集獲得了心沖擊圖信號波形,...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 心沖擊圖信號的發(fā)展歷程
1.3.2 心沖擊圖信號的研究成果
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 信號檢測系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
2.1 心臟電生理功能與心電信號
2.2 心臟泵生理功能與心沖擊圖信號
第三章 系統(tǒng)設(shè)計
3.1 傳感器采集墊設(shè)計
3.1.1 壓電陶瓷傳感器
3.1.2 信號采集墊設(shè)計
3.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 硬件系統(tǒng)布局
3.2.2 直流電壓偏置與放大電路設(shè)計
3.2.3 工頻濾波電路設(shè)計
3.2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換與微控制器單元設(shè)計
3.2.5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元設(shè)計
3.2.6 供電單元設(shè)計
3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
3.3.1 數(shù)字信號處理設(shè)計
3.3.2 下位機軟件設(shè)計
第四章 信號檢測系統(tǒng)的EMC性能測試分析
4.1 醫(yī)療設(shè)備的EMC測試介紹
4.2 信號采集系統(tǒng)的ESD性能檢測
4.2.1 ESD試驗布置
4.2.2 ESD測試檢測結(jié)果統(tǒng)計
4.3 信號采集系統(tǒng)的ESD防護設(shè)計
4.3.1 ESD問題分析與改良設(shè)計
4.3.2 ESD防護整改與結(jié)果測試
第五章 信號檢測系統(tǒng)測量準確性評估
5.1 測試方法
5.1.1 測試設(shè)備介紹
5.1.2 試驗布置
5.1.3 試驗統(tǒng)計
5.2 測量結(jié)果誤差率評估
5.2.1 誤差率評估方法
5.2.2 誤差率評估結(jié)果
5.3 心率測量結(jié)果一致性評估
5.3.1 相關(guān)性分析
5.3.2 Bland-Altman分析
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文和申請的專利
作者在攻讀碩士學位期間所做的項目
致謝
本文編號:3828246
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 心沖擊圖信號的發(fā)展歷程
1.3.2 心沖擊圖信號的研究成果
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 信號檢測系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
2.1 心臟電生理功能與心電信號
2.2 心臟泵生理功能與心沖擊圖信號
第三章 系統(tǒng)設(shè)計
3.1 傳感器采集墊設(shè)計
3.1.1 壓電陶瓷傳感器
3.1.2 信號采集墊設(shè)計
3.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 硬件系統(tǒng)布局
3.2.2 直流電壓偏置與放大電路設(shè)計
3.2.3 工頻濾波電路設(shè)計
3.2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換與微控制器單元設(shè)計
3.2.5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元設(shè)計
3.2.6 供電單元設(shè)計
3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計
3.3.1 數(shù)字信號處理設(shè)計
3.3.2 下位機軟件設(shè)計
第四章 信號檢測系統(tǒng)的EMC性能測試分析
4.1 醫(yī)療設(shè)備的EMC測試介紹
4.2 信號采集系統(tǒng)的ESD性能檢測
4.2.1 ESD試驗布置
4.2.2 ESD測試檢測結(jié)果統(tǒng)計
4.3 信號采集系統(tǒng)的ESD防護設(shè)計
4.3.1 ESD問題分析與改良設(shè)計
4.3.2 ESD防護整改與結(jié)果測試
第五章 信號檢測系統(tǒng)測量準確性評估
5.1 測試方法
5.1.1 測試設(shè)備介紹
5.1.2 試驗布置
5.1.3 試驗統(tǒng)計
5.2 測量結(jié)果誤差率評估
5.2.1 誤差率評估方法
5.2.2 誤差率評估結(jié)果
5.3 心率測量結(jié)果一致性評估
5.3.1 相關(guān)性分析
5.3.2 Bland-Altman分析
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文和申請的專利
作者在攻讀碩士學位期間所做的項目
致謝
本文編號:3828246
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