心血管疾病是一種嚴(yán)重威脅人類健康的常見病,居各種死因首位。而心電異常的早期發(fā)現(xiàn),早期治療是減少死亡率的重要手段之一。目前已有的便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)體積大、導(dǎo)聯(lián)多、功耗高,不能實(shí)時(shí)處理心電數(shù)據(jù)。因此研制重量輕、可穿戴的,可實(shí)現(xiàn)全天候心電/心率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),具有十分重要的意義。本文對(duì)低功耗可穿戴式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,通過綜合低功耗策略與硬件技術(shù)降低系統(tǒng)功耗;采用模擬濾波與數(shù)字濾波結(jié)合的方式濾除高頻噪聲、低頻噪聲及工頻干擾;利用低功耗藍(lán)牙技術(shù)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至手機(jī)客戶端;客戶端APP對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并顯示。針對(duì)心電信號(hào)的微弱性、易受外界干擾性,設(shè)計(jì)了一級(jí)、二級(jí)放大電路和濾波電路,實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)的放大并抑制了信號(hào)的低頻噪聲、高頻噪聲。同時(shí)利用單片機(jī)剩余資源,實(shí)現(xiàn)整數(shù)數(shù)字陷波器,去除工頻干擾。根據(jù)電源噪聲和靜態(tài)功耗要求,采用ADP151及REF3312低功耗芯片設(shè)計(jì)了供電系統(tǒng),從而有效避免電源噪聲對(duì)心電信號(hào)造成干擾以及射頻芯片電流脈沖對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成破壞。通過分析硬件低功耗條件,研究硬件及無線協(xié)議參數(shù)配置方案,設(shè)計(jì)并提出利用緩存數(shù)據(jù)變化速度間接獲得對(duì)端設(shè)備信號(hào)質(zhì)量策略,... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 心電信號(hào)的產(chǎn)生及組成
    1.3 心電信號(hào)的特點(diǎn)
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 可穿戴技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 低功耗可穿戴式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
    1.6 本文章節(jié)安排
第二章 心心電信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)電信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
    2.1 總體硬件方案設(shè)計(jì)
    2.2 一級(jí)放大電路及高通濾波器設(shè)計(jì)
        2.2.1 電路的設(shè)計(jì)需求分析
        2.2.2 電路設(shè)計(jì)
        2.2.3 電路仿真結(jié)果
    2.3 二級(jí)放大電路及低通濾波器設(shè)計(jì)
    2.4 數(shù)字陷波器的設(shè)計(jì)
    2.5 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)
        2.5.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)
        2.5.2 充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)低功耗策略設(shè)計(jì)
    3.1 藍(lán)牙通信協(xié)議分析及芯片選擇
    3.2 藍(lán)牙芯片低功耗性能分析
        3.2.1 內(nèi)部電壓轉(zhuǎn)換模塊分析
        3.2.2 系統(tǒng)時(shí)鐘選擇與功耗分析
        3.2.3 其他資源降低功耗分析
    3.3 藍(lán)牙協(xié)議低功耗策略設(shè)計(jì)
        3.3.1 低功耗數(shù)據(jù)傳輸策略設(shè)計(jì)
        3.3.2 低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換策略設(shè)計(jì)
        3.3.3 低功耗功率調(diào)整策略設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 心電數(shù)據(jù)處理與分析
    4.1 心電數(shù)據(jù)處理方法設(shè)計(jì)
    4.2 心電信號(hào)預(yù)處理
        4.2.1 形態(tài)學(xué)濾波器原理
        4.2.2 基線漂移噪聲處理
    4.3 差分與非線性處理
    4.4 自適應(yīng)R波識(shí)別
    4.5 對(duì)比與分析
    4.6 Android客戶端設(shè)計(jì)及效果
    4.7 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)與分析
    5.1 功耗測(cè)試
    5.2 客戶端算法測(cè)試
    5.3 實(shí)物展示
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況以及參加科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于差分閾值與模板匹配的心電R波提取算法[J]. 吳建,李康,龐宇,孫海霞.  重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]超低功耗智能移動(dòng)心電監(jiān)測(cè)設(shè)備[J]. 余冠成,趙曉東,俞乾,張?jiān)迄i,陳驍,王守巖.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(03)
[3]無線充電技術(shù)的原理與特點(diǎn)[J]. 張杰梁.  儀表技術(shù). 2014(05)
[4]一種改進(jìn)的模板匹配算法及其在ECG波形識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 江依法,周青,陳偉燕.  中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[5]基于ZigBee技術(shù)的人體健康監(jiān)測(cè)平臺(tái)[J]. 杜天旭,吳曉雯,莊偉.  測(cè)控技術(shù). 2012(07)
[6]基于Hilbert-Huang變換的ECG消噪[J]. 楊向林,嚴(yán)洪,許志,任兆瑞,宋晉忠,姚宇華,李延軍.  電子學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]一種老年人移動(dòng)健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究[J]. 秦曉華,段儕杰,袁克虹,申博.  中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2011(01)
[8]心電圖電極[J]. 王桂蓮.  數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志. 2007(04)
[9]基于Internet與無線通信的遠(yuǎn)程心電實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[J]. 李杰,何為,楊帆,張孝桂,汪金剛.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2007(05)
[10]心電圖U波臨床研究進(jìn)展[J]. 馬淑英,王春蘭,魏留臣,呂金蘭.  人民軍醫(yī). 2006(03)

碩士論文
[1]穿戴式多生理參數(shù)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制[D]. 王憲忠.吉林大學(xué) 2017
[2]基于小波變換的心電監(jiān)護(hù)儀[D]. 劉磊.電子科技大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3177299