【摘要】：隨著穿戴設備的流行,在穿戴設備上實現(xiàn)血壓測量功能成為近幾年的研究熱點,血壓測量設備也呈現(xiàn)出體積小巧化、操作智能化和測量連續(xù)化的發(fā)展趨勢。血壓手環(huán)的出現(xiàn),滿足了用戶時刻了解自身血壓狀況的需求。論文研究并設計了一款基于光電容積脈搏波(Photoplethysmogram,PPG)的連續(xù)血壓檢測手環(huán)。該手環(huán)可在人體表皮采集PPG信號,并通過PPG信號檢測算法估計出人體血壓值。同時針對血壓功能在穿戴設備上的巨大應用前景,設計了一套開放式低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy,BLE)配置方案,實現(xiàn)血壓手環(huán)與智能手機的開放式連接。針對血壓手環(huán)的實際應用還開發(fā)配套的Android平臺應用程序(Application,App),實現(xiàn)在手機App上連接血壓手環(huán)并進行開放式的數(shù)據(jù)交互。具體工作內(nèi)容如下:1.在深入學習PPG信號血壓檢測算法的基礎上,提出一種基于單路PPG信號的連續(xù)血壓檢測算法。試驗結果表明,該算法與電子血壓計相比具有較好的一致性。在測量誤差方面,收縮壓和舒張壓的誤差分別為0.79?4.79 mmHg和0.73?3.47mmHg,均滿足美國醫(yī)療器械促進學會的血壓標準差不大于8 mmHg的要求。2.經(jīng)過多次技術調(diào)研,選用MAX30102脈搏波傳感器作為PPG信號解決方案,參考官方應用手冊完成電路設計與應用接口電路設計,構建了PPG采集模塊。以片上可編程系統(tǒng)(Programmable System-on-Chip,PSoC)為基礎的PSoC 4 BLE解決方案作為血壓手環(huán)的控制器,完成了驅(qū)動程序設計,實現(xiàn)PPG數(shù)據(jù)讀取與處理的程序設計,以及藍牙功能的程序設計,完成血壓手環(huán)的核心功能。3.在深入學習低功耗藍牙技術原理基礎上,分別在BLE協(xié)議棧中通用接入規(guī)范層與通用屬性規(guī)范層進行數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)結構的配置,給出在血壓場景下的開放式BLE配置方案,實現(xiàn)血壓手環(huán)的與智能手機的開放式連接。4.在Android手機操作系統(tǒng)下編寫了血壓手環(huán)客戶端的應用程序,實現(xiàn)對血壓手環(huán)的設備掃描、連接、服務發(fā)現(xiàn),血壓手環(huán)實時上報數(shù)據(jù)的接收、顯示功能。App為血壓手環(huán)提供設備接入和數(shù)據(jù)交互的平臺,增強了用戶體驗。
【圖文】：

信號[10]。近幾年，市場上出現(xiàn)使用 PPG 信號測量血壓的手環(huán)，如圖 1.2 和圖 1.3 所示。血壓手環(huán)通過光電傳感器檢測手腕處的脈搏信號，對信號進行處理后計算出血壓值。由于 PPG 信號還攜帶著其他人體生理信號，如心率、血氧、呼吸率等，因此基于 PPG 信號的運動健康手環(huán)具有廣闊的應用前景。圖 1.1 反射式光電傳感器工作原理發(fā)光二極管人體表皮人體血管光敏元件

信號[10]。近幾年，市場上出現(xiàn)使用 PPG 信號測量血壓的手環(huán)，如圖 1.2 和圖 1.3 所示。血壓手環(huán)通過光電傳感器檢測手腕處的脈搏信號，對信號進行處理后計算出血壓值。由于 PPG 信號還攜帶著其他人體生理信號，，如心率、血氧、呼吸率等，因此基于 PPG 信號的運動健康手環(huán)具有廣闊的應用前景。圖 1.1 反射式光電傳感器工作原理發(fā)光二極管人體表皮人體血管光敏元件
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH77

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 殷廣亮;盧文科;倪珊珊;;適合連續(xù)血壓測量的脈搏波分析方法的研究[J];微型機與應用;2015年23期

2 白麗紅;王成;文苗;張通;;基于脈搏波傳導時間的連續(xù)血壓監(jiān)測系統(tǒng)[J];生物醫(yī)學工程研究;2014年04期

3 徐久強;藺弘濟;李晗;趙海;;基于心電與脈搏波的血壓檢測算法的改進[J];東北大學學報(自然科學版);2014年01期

4 梁永波;陳真誠;朱健銘;殷世民;;基于容積脈搏波的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量系統(tǒng)[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2013年01期

5 李丹;曹小佳;;電子病歷信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];微型機與應用;2013年01期

6 趙海;彭海霞;朱劍;李學波;;一種間接測量人體血壓值的新方法[J];東北大學學報(自然科學版);2012年02期

7 呂海姣;嚴壯志;陸維嘉;;一種基于脈搏波的無創(chuàng)連續(xù)血壓測量方法[J];中國醫(yī)療器械雜志;2011年03期

8 程飛;陶軍;;中心動脈壓及其相關指標的臨床意義[J];心血管病學進展;2009年06期

9 朱建發(fā);姚依群;;中心動脈壓的臨床意義、價值與應用[J];臨床軍醫(yī)雜志;2009年03期

10 楊琳;張松;楊益民;羅志昌;;基于重搏波谷點的脈搏波波形特征量分析[J];北京生物醫(yī)學工程;2008年03期

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1 魯林松;基于BLE和安卓的心率變異分析顯示系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];成都理工大學;2015年

2 李濤;基于Android的智能家居APP的設計與實現(xiàn)[D];蘇州大學;2014年

本文編號：2653707