本文關(guān)鍵詞：基于光電容積脈搏波的心率變異度檢測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：心率變異（HRV）是指心臟搏動周期間的微小差異，通常指相鄰心跳的R波間期的微小漲落。有研究表明，HRV的產(chǎn)生主要是由腦的高級神經(jīng)活動以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的自發(fā)性節(jié)律活動等因素對心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)進行調(diào)制導(dǎo)致的。HRV信號中包含了大量有關(guān)心血管系統(tǒng)的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)信息，，通過監(jiān)測病人的心率變異率信息，可以得到很多有關(guān)自主神經(jīng)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)信息。HRV的提出和研究對于一些心血管疾病和其它相關(guān)疾病的早期診斷、治療及預(yù)后評估具有重要的意義，HRV分析所表現(xiàn)出來的與其潛在的臨床價值令人注目。通過近年來的研究，應(yīng)用心率變異性來無創(chuàng)、定量地分析自主神經(jīng)的功能狀態(tài)已獲公認。目前已有的心率變異度檢測是通過心電圖機，由導(dǎo)聯(lián)電極從胸前測量心電信號，然后記錄心電周期變化，這種方法費用較高、操作復(fù)雜、難以反復(fù)進行檢測，不適合家庭監(jiān)護。本文設(shè)計了一種簡便、無創(chuàng)、有效且安全可靠的適合家庭監(jiān)護的心率變異度檢測儀，以便使用者在家中進行心率變異度的檢測。 本文著眼于利用光電容積脈搏波提取心率變異度并對其進行分析，主要研究內(nèi)容和成果有： 研究了脈搏波的產(chǎn)生和傳播機理、脈搏波的信號特點；介紹了脈搏波的分析方法：時域分析方法、頻域分析方法和時頻分析方法并選擇小波分析作為本文信號處理方法。 設(shè)計了光電容積脈搏波的硬件電路，使用光電傳感器獲取光電容積脈搏波，用集成化芯片OPT101并轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過低通濾波電路和放大電路進行濾波和放大處理，將處理后的信號送入MCU進一步處理。 研究了時頻分析法中的小波變換法，選用bior小波對脈搏波信號進行基線漂移、工頻干擾等噪聲的濾除，采用三次樣條小波對脈搏波信號進行分解，選取相應(yīng)的層次進行重構(gòu)，繪制能量值曲線，利用閾值法識別脈搏波P波波峰點，進而識別脈搏波起始點A點，最后計算出脈搏波周期。 對系統(tǒng)進行了測試，對采用本文方法提取的HRV信號和心電圖提取的HRV信號分別進行了時域法和頻域法的分析并對其結(jié)果比較分析，光電容積脈搏波法提取的心率變異度值與心電圖法提取的心率變異度值各項指標誤差較小，在可接受范圍內(nèi)，本文所述利用通過光電容積脈搏波提取心率變異度的方法具有合理性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：心率變異度 光電容積脈搏波 小波變換
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH776;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題的背景及意義9-10
• 1.1.1 選題背景9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 心率變異度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要工作及論文安排12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-15
• 第2章 脈搏波基本特性及信號處理方法15-19
• 2.1 脈搏波的產(chǎn)生15
• 2.2 脈搏信號的特點15-16
• 2.3 脈搏波信號處理方法16-18
• 2.3.1 脈搏波時域處理分析方法16-17
• 2.3.2 脈搏波頻域處理分析方法17-18
• 2.3.3 時頻聯(lián)合分析法18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 嵌入式硬件平臺的設(shè)計19-29
• 3.1 系統(tǒng)的硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計19
• 3.2 處理器的選擇19-20
• 3.3 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計方案20-27
• 3.3.1 供電電路設(shè)計20
• 3.3.2 光電脈搏傳感器設(shè)計20-23
• 3.3.3 信號調(diào)理電路的設(shè)計23-26
• 3.3.4 處理器外圍電路26-27
• 3.3.5 串口通信電路27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 第4章 基于小波變換的光電容積脈搏波信號處理29-44
• 4.1 小波變換29-31
• 4.2 樣條小波31-33
• 4.2.1 樣條小波的定義31
• 4.2.2 構(gòu)造樣條小波31-33
• 4.3 基于小波變換的容積脈搏波去噪處理33-39
• 4.3.1 脈搏波基線漂移濾除33-36
• 4.3.2 基于小波變換的工頻噪聲消除36-39
• 4.4 基于小波變換的脈搏波周期檢測39-43
• 4.4.1 P 波波峰點的檢測方法39-41
• 4.4.2 脈搏波周期提取算法流程41-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 系統(tǒng)測試及心率變異度分析44-58
• 5.1 系統(tǒng)測試44-52
• 5.2 心率變異度分析52-54
• 5.3 基于小波變換的心率變異度頻域量化分析54-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文63-65
• 致謝65

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