本文關(guān)鍵詞：基于DSP的心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：心電信號(hào)是心臟電活動(dòng)的在體表的綜合表現(xiàn)，是一種典型的生物電信號(hào)，由于心電信號(hào)從不同方面和層次上反映了心臟的工作狀態(tài)，因此在心臟疾病的臨床診斷和治療過(guò)程中具有非常重要的參考價(jià)值。 心電信號(hào)可以通過(guò)置于體表的電極和一定的導(dǎo)聯(lián)方式檢測(cè)出來(lái)，心電信號(hào)的檢測(cè)與分析是心臟疾病臨床診斷中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著人民生活水平的提高，家庭保健意識(shí)的增強(qiáng)，心電檢測(cè)儀器走進(jìn)普通家庭是一種趨勢(shì)。并且隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，也為心電檢測(cè)儀器的小型化和便攜化提供了技術(shù)支持。制作便于家庭使用，，簡(jiǎn)單易操作的心電檢測(cè)儀這是本課題的研究意義所在。 本課題完成了基于DSP的心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，前者負(fù)責(zé)心電信號(hào)的采集和預(yù)處理，而后者負(fù)責(zé)心電信號(hào)的濾波和分析。 心電信號(hào)屬于強(qiáng)噪聲背景下的微弱信號(hào)，伴有各種噪聲和干擾，為采集帶來(lái)了一定的難度。本課題的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件電路是根據(jù)心電信號(hào)的特點(diǎn)而制定，包括信號(hào)調(diào)理電路和處理電路兩個(gè)部分。心電數(shù)據(jù)調(diào)理電路包括前端放大和右腿驅(qū)動(dòng)電路、帶通濾波和50Hz陷波電路、主放大和電平抬高電路等，實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)的模擬采集和預(yù)處理。心電數(shù)據(jù)處理電路包括電源管理模塊、TMS320VC5509處理器模塊電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、串口通信電路、LCD接口電路等，實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理和實(shí)時(shí)顯示。 軟件系統(tǒng)在DSP的集成軟件開發(fā)環(huán)境CCS下用C語(yǔ)言來(lái)編程，采用的是模塊化編程方式。主程序?qū)Ω鱾�(gè)子程序進(jìn)行調(diào)用和組織，使整個(gè)系統(tǒng)能協(xié)調(diào)工作。子程序包括系統(tǒng)初始化程序、ADC子程序、數(shù)字信號(hào)處理程序、液晶顯示程序、PC機(jī)應(yīng)用程序等。軟件部分的關(guān)鍵是數(shù)字信號(hào)處理算法程序，算法方案的合適與否關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度和實(shí)時(shí)性。本系統(tǒng)首先通過(guò)MATLAB對(duì)MIT-BIH標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫(kù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做了一系列的算法驗(yàn)證，然后通過(guò)C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了心電信號(hào)的算法，有效地抑制了噪聲和干擾。 本課題初步完成了預(yù)期的設(shè)想，給出了一種實(shí)現(xiàn)心電檢測(cè)儀小型化、智能化、家庭化的現(xiàn)實(shí)可行的方案，繪制了原理圖和PCB圖，并且制作了樣機(jī)一臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：心電信號(hào)干擾 心電信號(hào)采集 數(shù)字信號(hào)處理 TMS320VC5509
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH772.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 人體心電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理10
• 1.2 心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)的發(fā)展歷史10-11
• 1.3 體表心電圖及心電信號(hào)的特征分析11-14
• 1.3.1 心臟電傳導(dǎo)過(guò)程分析11-12
• 1.3.2 心電信號(hào)時(shí)域特征分析12-13
• 1.3.3 心電信號(hào)的電特性分析13-14
• 1.4 心電信號(hào)采集分析系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)15-17
• 1.5.1 本課題的研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.5.2 本系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 第二章 心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)17-41
• 2.1 硬件系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)17-18
• 2.1.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)分析17-18
• 2.1.2 硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分析18
• 2.2 心電信號(hào)調(diào)理模塊的設(shè)計(jì)18-29
• 2.2.1 心電信號(hào)的干擾因素分析19-20
• 2.2.2 心電電極和導(dǎo)聯(lián)體系分析20-22
• 2.2.3 前置放大電路設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.4 右腿驅(qū)動(dòng)電路24-25
• 2.2.5 濾波電路設(shè)計(jì)25-28
• 2.2.6 主放大以及電平抬升電路設(shè)計(jì)28-29
• 2.3 心電信號(hào)控制模塊設(shè)計(jì)29-40
• 2.3.1 DSP的體系結(jié)構(gòu)分析29-31
• 2.3.2 DSP處理器的選型分析31-32
• 2.3.3 TMS320VC5509內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析32-33
• 2.3.4 DSP最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33-37
• 2.3.5 人機(jī)交互接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-38
• 2.3.6 通信模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-39
• 2.3.7 DSP的存儲(chǔ)空間擴(kuò)展39-40
• 2.4 本章小節(jié)40-41
• 第三章 心電信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理算法研究41-52
• 3.1 心電信號(hào)的FIR低通濾波41-45
• 3.1.1 FIR濾波理論知識(shí)41-42
• 3.1.2 FIR數(shù)字濾波器的頻率抽樣實(shí)現(xiàn)法42-44
• 3.1.3 FIR的低通濾波結(jié)果44-45
• 3.2 心電信號(hào)的50Hz自適應(yīng)濾波45-50
• 3.2.1 自適應(yīng)濾波結(jié)構(gòu)和原理45-47
• 3.2.2 自適應(yīng)濾波 LMS算法47-48
• 3.2.3 自適應(yīng)陷波器的實(shí)現(xiàn)48-50
• 3.3 心電信號(hào)的去基線漂移50-51
• 3.4 本章小節(jié)51-52
• 第四章 心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-76
• 4.1 系統(tǒng)的編程資源和軟件開發(fā)平臺(tái)分析52-53
• 4.1.1 TMS320VC5509的編程資源52
• 4.1.2 CCS開發(fā)平臺(tái)分析52-53
• 4.2 軟件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)53-57
• 4.2.1 軟件系統(tǒng)模塊化分析53-54
• 4.2.2 DSP軟件系統(tǒng)程序流程設(shè)計(jì)54-57
• 4.3 軟件系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)57-70
• 4.3.1 系統(tǒng)初始化模塊58-60
• 4.3.2 看門狗(Watch Dog)模塊60
• 4.3.3 心電信號(hào)采集模塊60-61
• 4.3.4 心電信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理模塊61-66
• 4.3.5 串行通信模塊66-67
• 4.3.6 液晶顯示模塊67-70
• 4.4 TMS320VC5509的其他相關(guān)程序70-73
• 4.4.1 TMS320VC5509目標(biāo)文件格式(COFF)的創(chuàng)建70-71
• 4.4.2 在線燒寫程序設(shè)計(jì)71-73
• 4.5 上位機(jī)管理軟件設(shè)計(jì)73-75
• 4.5.1 串行通信程序73-74
• 4.5.2 心電信號(hào)顯示程序74
• 4.5.3 病人信息管理74-75
• 4.6 本章小節(jié)75-76
• 第五章 軟硬件聯(lián)合調(diào)試76-81
• 5.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試76-77
• 5.2 系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合調(diào)試77-79
• 5.2.1 液晶顯示電路及軟件調(diào)試78
• 5.2.2 串口通訊電路及程序調(diào)試78-79
• 5.3 系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果79-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 第六章 結(jié)論及展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明86-87
• 致謝87-88
• 附錄一 信號(hào)調(diào)理部分原理圖88-89
• 附錄二 DSP控制系統(tǒng)原理圖89-90
• 附錄三 硬件實(shí)物圖90-91

【同被引文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于DSP的心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：392420