抗運動干擾的便攜式心電監(jiān)測儀的研究
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《北京理工大學》 2015年
抗運動干擾的便攜式心電監(jiān)測儀的研究
劉滿晉
【摘要】:在軍事作戰(zhàn)及訓練、運動員訓練、醫(yī)療監(jiān)護等領域中,常因人體達到生理極限而發(fā)生猝死等情況,為了及時預防、減少傷亡,對被測人員進行實時生命體征監(jiān)測非常必要。心電圖是臨床診斷心臟疾病的重要依據,但是目前市場上的心電儀均具有抗運動干擾能力差、不能實時監(jiān)測報警等缺點,導致被測者不能在運動狀況下長時間使用,所以本文針對以上缺點設計了基于ATmega16的便攜式心電測試儀和基于ARM9的便攜式心電監(jiān)測儀兩款產品。 基于ATmega16的便攜式心電測試儀,其心電信號采集使用三導聯(lián)方式。首先,利用AD620芯片將兩導運動心電信號差分運算并放大,初步得到含較大噪聲的心電信號,因為心電信號的頻率范圍集中在0.03Hz-45Hz,利用二階低通和二階高通濾波器電路去噪可得到較好的心電波形。因為單片機處理的信號只能為正電壓,所以需要借助電壓抬升電路將去噪的心電信號做電壓抬升。然后,利用ATmega16單片機將心電模擬信號轉化為數字信號并通過串口輸出,MAX232芯片將串口輸出的TTL電平轉換為易于遠距離傳輸的RS232電平,之后使用無線模塊發(fā)送。最后,電腦終端通過Labview實時顯示并存儲接收到的心電信號,之后使用Matlab軟件利用小波變換去噪并對心率、QRS間期、QT間期等計算并分析,判斷心臟是否異常。 ATmega16便攜式心電測試儀的時鐘處理速度慢,抗運動干擾能力差,不能實時監(jiān)測報警,為解決這些問題,本文設計了基于ARM9的便攜式心電監(jiān)測儀。首先,使用三導聯(lián)方式采集兩路人體運動中的8秒心電信號,經過硬件電路去噪后分別輸入進ARM芯片。然后,利用小波變換對兩路心電信號分別去除基線漂移,之后利用獨立成分分析算法進一步去噪,得到較好的心電波形。最后,對去噪后的心電信號進行心率、QRS間距、QT間距等的計算,來判斷心臟是否異常。若發(fā)現(xiàn)心臟異常,可啟動心電監(jiān)測儀中的蜂鳴器報警裝置并發(fā)送異常的心電波形至電腦終端,方便分析診斷。若心臟正常,則繼續(xù)采集8秒運動心電信號進行分析監(jiān)測。分析證明,本款監(jiān)測儀具有信號處理速度快,,抗干擾能力強,實時監(jiān)測報警等優(yōu)點,具有很大的實用價值。
【關鍵詞】:
【學位授予單位】:北京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH772
【目錄】:
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相關機構
>西安工業(yè)大學
>杭州電子科技大學
>電子科技大學
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>談曉雋
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