本文關(guān)鍵詞：夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)的研究

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【摘要】：經(jīng)常性夢(mèng)魘會(huì)導(dǎo)致睡眠不足,精神恍惚,嚴(yán)重影響正常的工作,目前醫(yī)學(xué)上暫不能很好地改善和治愈此病癥,有必要對(duì)夢(mèng)魘進(jìn)行分析與研究。本文采用物理方法減輕夢(mèng)魘者的痛苦,旨在解決夢(mèng)魘給人類(lèi)帶來(lái)的困擾。本文根據(jù)夢(mèng)魘發(fā)生時(shí)的臨床表現(xiàn),分析產(chǎn)生夢(mèng)魘的原因,尋找出夢(mèng)魘發(fā)生時(shí)的特征信息。通過(guò)比較夢(mèng)魘發(fā)生時(shí)的各種信號(hào),發(fā)現(xiàn)夢(mèng)魘患者可以通過(guò)自主控制的呼吸信號(hào)讓身邊的人叫醒自己。因此,本文確定了自主發(fā)出的粗重呼吸信號(hào)作為夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)的特征信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)自主發(fā)出的呼吸信號(hào)的研究,發(fā)現(xiàn)呼吸信號(hào)周?chē)嬖谥罅康脑肼曅盘?hào)。為了提取出有用的呼吸信號(hào),提出了呼吸節(jié)律提取法,用于消除夢(mèng)魘信號(hào)中的大量噪聲信號(hào)。采用類(lèi)周期法對(duì)采集到的呼吸信號(hào)進(jìn)行呼吸節(jié)律的分析,確定呼吸信號(hào)的節(jié)律范圍。經(jīng)過(guò)對(duì)比各種分析呼吸信號(hào)的方法,采用短時(shí)傅里葉變換的方法對(duì)采集到的特征信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,確定特征信號(hào)的頻率、幅值范圍。通過(guò)對(duì)整個(gè)夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)進(jìn)行研究,本文設(shè)計(jì)出一種能夠采集分析特征信號(hào)并喚醒患者的儀器。在對(duì)夢(mèng)魘喚醒儀的設(shè)計(jì)中,分別采用模擬電路處理方法、單片機(jī)處理方法和ARM微處理器處理方法進(jìn)行方案對(duì)比,進(jìn)行了夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),得出ARM微處理器是比較理想的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)此方案設(shè)計(jì)出能夠滿(mǎn)足儀器功能的硬件電路方案和軟件實(shí)現(xiàn)策略。硬件電路部分設(shè)計(jì)了信號(hào)采集電路、信號(hào)分析與處理電路、喚醒報(bào)警電路。軟件設(shè)計(jì)部分分為信號(hào)采集模塊、信息分析與處理模塊、喚醒報(bào)警模塊以及LCD顯示模塊。采用C語(yǔ)言對(duì)這四個(gè)模塊進(jìn)行程序編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)了夢(mèng)魘喚醒儀的軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)夢(mèng)魘喚醒儀的調(diào)試與驗(yàn)證,達(dá)到了對(duì)夢(mèng)魘患者喚醒的目的。實(shí)驗(yàn)表明,該夢(mèng)魘喚醒儀能夠解決夢(mèng)魘給人類(lèi)帶來(lái)困擾。
【關(guān)鍵詞】：夢(mèng)魘 喚醒 特征信號(hào) 短時(shí)傅立葉變換 呼吸節(jié)律 呼吸頻率
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH789
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究的目的與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 夢(mèng)魘現(xiàn)象的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 夢(mèng)魘特征信號(hào)的研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)15-20
• 2.1 特征信號(hào)指標(biāo)15
• 2.1.1 呼吸音信號(hào)指標(biāo)15
• 2.1.2 夢(mèng)魘喚醒儀技術(shù)指標(biāo)15
• 2.1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求15
• 2.2 設(shè)計(jì)方案選擇15-18
• 2.2.1 模擬電路處理法16
• 2.2.2 基于51單片機(jī)處理電路16-17
• 2.2.3 ARM處理電路17-18
• 2.3 夢(mèng)魘喚醒儀的主要功能及外部接口18
• 2.4 夢(mèng)魘喚醒系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 3 呼吸節(jié)律的研究20-25
• 3.1 呼吸信號(hào)的檢測(cè)方法20-21
• 3.2 呼吸節(jié)律的提取21-24
• 3.2.1 呼吸節(jié)律提取的原理21
• 3.2.2 呼吸節(jié)律提取的方法21-24
• 3.3 本章小結(jié)24-25
• 4 夢(mèng)魘呼吸音信號(hào)的采集與數(shù)字處理25-31
• 4.1 基于COOL EDIT的特征信號(hào)的采集25-26
• 4.1.1 COOL EDIT簡(jiǎn)介25
• 4.1.2 信號(hào)的采集過(guò)程25-26
• 4.1.3 對(duì)特征信號(hào)的分析26
• 4.2 夢(mèng)魘呼吸音信號(hào)的數(shù)字處理26-30
• 4.2.1 呼吸音信號(hào)的分析方法26-27
• 4.2.2 數(shù)字信號(hào)處理概述27
• 4.2.3 短時(shí)傅里葉變換原理27
• 4.2.4 信號(hào)的平均頻率f27-29
• 4.2.5 模擬仿真29-30
• 4.2.6 夢(mèng)魘特征信號(hào)結(jié)果與分析30
• 4.3 本章小結(jié)30-31
• 5 夢(mèng)魘喚醒儀的硬件電路設(shè)計(jì)31-50
• 5.1 呼吸音傳感器選型和接口設(shè)計(jì)31-34
• 5.1.1 呼吸音傳感器選型31
• 5.1.2 MEMS音頻麥克風(fēng)工作原理31-33
• 5.1.3 選型結(jié)果33
• 5.1.4 MP45DT02接口電路33-34
• 5.2 基于MP45DT02的信號(hào)采集器的設(shè)計(jì)34-36
• 5.2.1 信號(hào)采集器的設(shè)計(jì)要求34
• 5.2.2 信號(hào)采集器的設(shè)計(jì)原理34-35
• 5.2.3 外部電源去耦和濾波電路35
• 5.2.4 聲道選擇電路35
• 5.2.5 信號(hào)采集器的設(shè)計(jì)35-36
• 5.3 信號(hào)分析與處理器的設(shè)計(jì)36-44
• 5.3.1 ARM7簡(jiǎn)介36-37
• 5.3.2 STM32F407特性介紹37-38
• 5.3.3 STM32F407引腳圖38-39
• 5.3.4 特征信號(hào)分析與處理器的設(shè)計(jì)原則39
• 5.3.5 電源電路39-40
• 5.3.6 時(shí)鐘電路40-41
• 5.3.7 高頻去耦電路41-43
• 5.3.8 信號(hào)分析與處理器的電路設(shè)計(jì)43-44
• 5.4 喚醒部分的設(shè)計(jì)44-47
• 5.4.1 設(shè)計(jì)要求44
• 5.4.2 蜂鳴器的選擇44-45
• 5.4.3 KPE-207簡(jiǎn)介45
• 5.4.4 喚醒器的電路設(shè)計(jì)45-47
• 5.5 頻譜顯示電路設(shè)計(jì)47-49
• 5.5.1 LCD顯示電路設(shè)計(jì)要求47
• 5.5.2 LCD12864概述47-48
• 5.5.3 LCD引腳功能48-49
• 5.5.4 LCD顯示電路設(shè)計(jì)49
• 5.6 本章小結(jié)49-50
• 6 夢(mèng)魘喚醒儀的軟件設(shè)計(jì)50-57
• 6.1 軟件設(shè)計(jì)任務(wù)52
• 6.2 軟件設(shè)計(jì)原則52-53
• 6.3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)53-57
• 6.3.1 編程語(yǔ)言的選擇53
• 6.3.2 任務(wù)劃分53
• 6.3.3 初始化任務(wù)53-54
• 6.3.4 采集模塊54-55
• 6.3.5 信號(hào)分析與處理模塊55-56
• 6.3.6 LCD顯示模塊56
• 6.3.7 本章小結(jié)56-57
• 7 系統(tǒng)的調(diào)試57-59
• 7.1 系統(tǒng)調(diào)試57-58
• 7.2 本章小結(jié)58-59
• 8 結(jié)論與展望59-62
• 8.1 結(jié)論59
• 8.2 展望59-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65-66
• 致謝66-69
• 附錄A69-70
• 附錄B70-75

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王亞威;侯安會(huì);;夢(mèng)魘發(fā)病機(jī)制的中西醫(yī)結(jié)合探討[A];第三屆中國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年

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本文編號(hào)：846195