發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 14:38

　　 胎兒監(jiān)護(hù)是目前保障圍產(chǎn)期孕婦和胎兒安全、實(shí)現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育的重要手段,已在國(guó)內(nèi)外臨床得到普遍運(yùn)用。胎兒心電是心臟活動(dòng)的源發(fā)性信號(hào),胎兒出現(xiàn)異常時(shí),胎兒心電圖形態(tài)的變化比心音、心動(dòng)等發(fā)生的更早、更迅速,在臨床胎心監(jiān)護(hù)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。隨著新一代技術(shù)的不斷發(fā)展,3G、4G和wifi等技術(shù)的不斷普及,移動(dòng)醫(yī)療和遠(yuǎn)程醫(yī)療等的飛速發(fā)展,人們對(duì)監(jiān)護(hù)終端的便攜和移動(dòng)性提出了更高的要求。本文設(shè)計(jì)開發(fā)了“胎兒心電信號(hào)采集端”與“iOS系統(tǒng)智能設(shè)備APP”一體的智能信息化孕婦產(chǎn)前監(jiān)護(hù)系統(tǒng),基于嵌入式采集端與iOS智能設(shè)備端等多終端實(shí)現(xiàn)了對(duì)胎兒心電信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高精度采集和隨時(shí)隨地遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了胎兒心電信號(hào)的可靠提取。本論文主要工作如下:(1)胎心電基本理論和國(guó)內(nèi)外進(jìn)展分析等。通過了解胎心電的基本理論,分析胎心電的具體特征,以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)進(jìn)展,從而確立了本文系統(tǒng)方案以及為后續(xù)工作提供理論基礎(chǔ)。(2)胎心電采集端硬件設(shè)計(jì)。以胎心電的特征分析為依據(jù),分析了設(shè)計(jì)相應(yīng)需求,對(duì)硬件模塊進(jìn)行了選型。在確定Mini2440為主開發(fā)平臺(tái),以及ADS1298為前端模擬芯片后,針對(duì)兩者特性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LCD外圍電路的還原、電源電路設(shè)計(jì)、ADS1298外圍電路的設(shè)計(jì)以及前端的預(yù)處理電路的設(shè)計(jì)。(3)胎心電采集端軟件設(shè)計(jì)。采用Linux3.19.2內(nèi)核,搭建了胎心電嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境。通過分析該內(nèi)核的SPI驅(qū)動(dòng)架構(gòu),設(shè)計(jì)了滿足需求的ADS1298驅(qū)動(dòng)。然后利用該驅(qū)動(dòng)提供的接口,設(shè)計(jì)了相對(duì)應(yīng)的Qt界面應(yīng)用程序,可實(shí)現(xiàn)個(gè)人資料的顯示、數(shù)據(jù)的波形顯示、歷史記錄的回放、數(shù)據(jù)的上傳與本地存儲(chǔ)等功能。(4)胎心電iOS端軟件設(shè)計(jì)開發(fā)。通過分析用戶需求,設(shè)計(jì)了iOS客戶端的整體架構(gòu),iOS客戶端主要是輔助作用起到監(jiān)察與評(píng)估作用。其功能與采集端類似,實(shí)現(xiàn)胎心電數(shù)據(jù)的顯示存儲(chǔ)以及個(gè)人資料的編輯等功能。(5)胎心電提取算法的確定與實(shí)現(xiàn)。由于導(dǎo)聯(lián)采集的數(shù)據(jù)為混合數(shù)據(jù)并不能得到純凈胎心電數(shù)據(jù),通過分析胎心電與母體心電的特征區(qū)別確定算法,并集成到嵌入式軟件中,最后利用MATLAB驗(yàn)證算法的可行性。通過上述工作設(shè)計(jì)的胎心電采集分析儀器系統(tǒng)滿足目前移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備理念,具備采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)精確、操作簡(jiǎn)單易懂、數(shù)據(jù)多方共享等特點(diǎn),完全符合目前胎兒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的要求。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH789
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 胎心監(jiān)護(hù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 本文的章節(jié)安排
第二章 相關(guān)研究理論知識(shí)
    2.1 胎心電研究介紹
        2.1.1 心電圖的來(lái)源與意義
        2.1.2 胎心電的特征分析
    2.2 胎心電分離相關(guān)處理技術(shù)
        2.2.1 盲信號(hào)分離技術(shù)
        2.2.2 獨(dú)立分量分析（ICA）
        2.2.3 Fast ICA算法
第三章 胎心電采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.2 MCU硬件平臺(tái)
        3.2.1 S3C2440A處理器與Mini2440開發(fā)板介紹
        3.2.2 LCD外圍電路還原
    3.3 前端模擬采集模塊
        3.3.1 前端采集芯片的選型
        3.3.2 ADS1298介紹
            3.3.2.1 ADS1298特性
            3.3.2.2 部分功能實(shí)現(xiàn)與原理分析
        3.3.3 采集模塊電源電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 ADS1298外圍電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 高低通濾波電路和鉗位電路
第四章 嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建與源碼移植
    4.1 交叉編譯環(huán)境搭建
        4.1.1 主機(jī)與虛擬機(jī)之間數(shù)據(jù)交換
        4.1.2 交叉編譯工具鏈的安裝
        4.1.3 Bootloader的介紹
    4.2 Linux內(nèi)核裁剪與移植
        4.2.1 指定交叉編譯變量
        4.2.2 創(chuàng)建目標(biāo)平臺(tái)
        4.2.3 配置相應(yīng)內(nèi)核
    4.3 文件系統(tǒng)的制作
        4.3.1 目錄樹制作
        4.3.2 制作文件系統(tǒng)映象文件并燒錄
        4.3.3 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS并掛載
第五章 胎心電采集系統(tǒng)嵌入式軟件與QT界面設(shè)計(jì)
    5.1 基于SPI總線的ADS1298模塊驅(qū)動(dòng)程序編寫
        5.1.1 Linux下SPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)架構(gòu)分析與實(shí)現(xiàn)
        5.1.2 ADS1298協(xié)議驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.2 Qt人機(jī)交互界面程序的設(shè)計(jì)
        5.2.1 Qt知識(shí)介紹
        5.2.2 Qt開發(fā)環(huán)境搭建與移植
        5.2.3 胎心電主界面程序的設(shè)計(jì)
    5.3 嵌入式系統(tǒng)功能測(cè)試
        5.3.1 Fast ICA算法功能模擬測(cè)試
        5.3.2 ADS1298驅(qū)動(dòng)測(cè)試
        5.3.3 QT應(yīng)用程序功能測(cè)試
第六章 胎心電iOS端用戶界面與邏輯設(shè)計(jì)
    6.1 iOS的相關(guān)介紹
    6.2 課題相關(guān)設(shè)計(jì)模式
        6.2.1 MVC模式
        6.2.2 單例模式
    6.3 iOS客戶端數(shù)據(jù)源設(shè)計(jì)
        6.3.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)請(qǐng)求
        6.3.2 本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)
    6.4 iOS客戶端界面模塊設(shè)計(jì)
        6.4.1 注冊(cè)登錄模塊
        6.4.2 胎心數(shù)據(jù)顯示模塊
        6.4.3 個(gè)人中心模塊
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


本文編號(hào)：2871777