本文關鍵詞：基于心電身份辨識的多生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)

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【摘要】：隨著移動物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,以智能手機為代表的移動終端設備在人們的生活中日臻普及,特別是在人口老齡化加劇、生活節(jié)奏變快、生活水平提高的當前形勢下,居家健康監(jiān)護日益受到重視。血氧飽和度、心電和體溫等生理參數(shù)是人體最基本的生命體征,雖然市場上已有多種生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),如家用血氧儀、心電圖儀等,但由于不能有效的避免被冒用、交叉誤用等情況的發(fā)生,在安全性和可靠性上存在一定的弊端。心電是來自人體內(nèi)部的生理信號,在臨床上得到了廣泛應用,心電具有唯一性、高安全性和不可偽造性,可以有效實現(xiàn)可靠的身份辨識。因此,設計一款基于心電身份辨識功能的多生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)具有較大的市場價值與發(fā)展前景。本文提出了一種基于心電身份辨識的多生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),通過對心電進行特征提取和匹配識別,實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)中用戶身份的辨識。首先設計實現(xiàn)了基于低功耗單片機MSP430F5438的生理參數(shù)采集終端,完成了多生理參數(shù)的采集傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)了血氧飽和度、心電和體溫等生理參數(shù)的監(jiān)測;其次對心電信號進行分析,通過預處理、特征提取和時頻特征層融合實現(xiàn)了用戶的身份辨識;最后設計實現(xiàn)了手機端應用軟件的開發(fā)與云端數(shù)據(jù)的處理。本文主要的研究內(nèi)容如下:(1)介紹了血氧、體溫監(jiān)測以及心電身份辨識技術(shù)在國內(nèi)外的研究狀況,研究了心電身份辨識和血氧測量原理,為心電身份辨識技術(shù)在居家健康監(jiān)護系統(tǒng)中的應用奠定了理論基礎。(2)設計了血氧、體溫和心電等信號采集終端。主要包括電源管理電路、主控制電路、血氧測量電路、心電測量電路、溫度測量電路、濾波電路、報警電路、無線傳輸電路以及NFC標簽等。通過主控芯片協(xié)調(diào)各電路模塊工作,實現(xiàn)了血氧飽和度的無創(chuàng)測量、心電測量、非接觸紅外測溫以及多參數(shù)協(xié)調(diào)傳輸?shù)裙δ堋?3)提出了基于時頻特征層融合的心電身份辨識算法。首先對心電信號進行去噪、R波檢測、分割和歸一化等預處理操作;然后將預處理后的心電信號分別進行自相關和小波變換,再通過離散余弦變換提取相應的時域和頻域特征;最后將兩種特征參數(shù)進行融合后送入最近鄰分類器完成用戶的身份辨識。(4)在智能手機端開發(fā)了基于心電身份辨識的多生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)應用程序。主要實現(xiàn)了無線傳輸連接、新用戶注冊、用戶辨識、參數(shù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理以及系統(tǒng)管理等功能,通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL在云端服務器完成對測量數(shù)據(jù)的管理。本文實現(xiàn)了一種基于心電身份辨識的多生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),為居家健康監(jiān)護系統(tǒng)提供一種有效可靠的用戶身份辨識方法。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

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