發(fā)布時間：2017-09-15 10:00

  本文關(guān)鍵詞：基于PVDF的動態(tài)脈搏檢測系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 動態(tài) 脈搏 PVDF 運動幅度 EMD 累計能量

【摘要】：生活節(jié)奏的加快,工作壓力的增大使得越來越多的人處于亞健康狀態(tài),隨之而來的是各種潛在疾病及偶發(fā)疾病。脈搏作為人體重要的生理指標(biāo),蘊含了大量的病理信息,分析脈搏形態(tài)參數(shù),能夠提早發(fā)現(xiàn)人體異常,了解病因。針對人體的潛在疾病、偶發(fā)疾病,需要大量的動態(tài)脈搏數(shù)據(jù)作為診斷依據(jù)。然而,現(xiàn)有的脈搏檢測產(chǎn)品并不能滿足對脈搏長時間動態(tài)檢測的需求。鑒于此,本課題利用PVDF壓電傳感器作為采集前端,從便攜性角度出發(fā),設(shè)計了一款動態(tài)脈搏檢測裝置；并根據(jù)采集的脈搏數(shù)據(jù)特點,研究了一種基于EMD的算法對其進行處理。本文的主要工作內(nèi)容包含以下幾個部分：1.設(shè)計了動態(tài)脈搏檢測裝置的硬件電路。本文研究了脈搏傳感器種類及其優(yōu)劣,選用了PVDF壓電傳感器并設(shè)計了采集電路。依據(jù)設(shè)計需求,對MCU最小系統(tǒng)、采集電路、顯示電路、存儲電路、傳輸電路進行了設(shè)計。特別針對裝置動態(tài)檢測的特點,設(shè)計了加速度電路對運動幅度進行采集,根據(jù)不同的運動幅度,軟件程序采取不同策略實現(xiàn)脈搏的自動采集。2.編寫了動態(tài)脈搏檢測裝置的軟件程序。程序移植了μC/OS-III實時操作系統(tǒng)進行多任務(wù)的管理,并使用STemWin圖形界面系統(tǒng)編寫脈搏實時顯示程序。程序?qū)崿F(xiàn)了脈搏的自動采集、存儲功能,并根據(jù)運動加速度數(shù)據(jù),采取了中斷采集和延遲采集的策略。最后編寫了無線藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸程序,完成了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。3.研究了動態(tài)脈搏數(shù)據(jù)處理算法。結(jié)合采集的脈搏數(shù)據(jù)特點,利用基于EMD的累計能量算法完成了對數(shù)據(jù)的中斷修復(fù)、去基線漂移、濾波功能,并利用MATLAB編寫了數(shù)據(jù)處理圖形界面。最后完成了動態(tài)脈搏檢測裝置的系統(tǒng)測試和調(diào)試。結(jié)果表明：傳感器前端能夠靈敏反饋脈搏信號；能夠準(zhǔn)確判定運動幅度,實現(xiàn)輕微運動強度下的脈搏持續(xù)檢測。通過數(shù)據(jù)處理前后波形、HHT邊際譜的對比,表明本文算法有效的去除了干擾噪聲,保留了脈搏的波形特征。本裝置迎合了時代個人醫(yī)療保健的需求,實現(xiàn)了在不影響個體正常生活的前提下對脈搏信號的長時間檢測,具有很高的市場價值。
【關(guān)鍵詞】：動態(tài) 脈搏 PVDF 運動幅度 EMD 累計能量
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 課題研究及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-14
• 1.2.1 脈搏檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 脈搏理論研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究主要內(nèi)容14-15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第二章 基礎(chǔ)理論研究及整體方案設(shè)計16-24
• 2.1 PVDF壓電傳感器16-19
• 2.1.1 壓電效應(yīng)與壓電材料16-18
• 2.1.2 壓電傳感器等效電路18-19
• 2.2 系統(tǒng)的整體方案概述及需求分析19-20
• 2.3 系統(tǒng)的總體設(shè)計20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 動態(tài)脈搏檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計24-38
• 3.1 硬件電路分析24-25
• 3.2 最小系統(tǒng)設(shè)計25-27
• 3.2.1 電源電路25-26
• 3.2.2 時鐘電路26
• 3.2.3 下載、調(diào)試電路26-27
• 3.3 采集電路設(shè)計27-31
• 3.3.1 帶通濾波電路設(shè)計29-30
• 3.3.2 偏置電路設(shè)計30
• 3.3.3 模擬電源電路設(shè)計30-31
• 3.4 顯示電路設(shè)計31-32
• 3.4.1 TFT-LCD原理及結(jié)構(gòu)31-32
• 3.4.2 接口及電路設(shè)計32
• 3.5 其他電路設(shè)計32-36
• 3.5.1 電源管理電路設(shè)計33-34
• 3.5.2 加速度電路設(shè)計34-35
• 3.5.3 存儲電路設(shè)計35
• 3.5.4 藍(lán)牙傳輸電路設(shè)計35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第四章 動態(tài)脈搏波檢測系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計38-54
• 4.1 基于μC/OS-Ⅲ的方案實現(xiàn)38-41
• 4.1.1 μC/OS-Ⅲ文件結(jié)構(gòu)39-40
• 4.1.2 μC/OS-Ⅲ操作系統(tǒng)移植40-41
• 4.2 基于STemWin的方案實現(xiàn)41-44
• 4.3 系統(tǒng)程序設(shè)計44-51
• 4.3.1 脈搏采集存儲程序44-46
• 4.3.2 顯示程序46-48
• 4.3.3 加速度采集程序48-50
• 4.3.4 藍(lán)牙傳輸程序50-51
• 4.4 多任務(wù)設(shè)計51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第五章 動態(tài)脈搏數(shù)據(jù)處理研究54-66
• 5.1 HHT分析方法54-56
• 5.1.1 EMD原理54-55
• 5.1.2 EMD去噪55-56
• 5.1.3 Hilbert譜及邊際譜56
• 5.2 動態(tài)脈搏數(shù)據(jù)處理56-60
• 5.2.1 信號中斷位置修復(fù)56-58
• 5.2.2 信號去基線漂移分析58-59
• 5.2.3 累計能量法濾波59-60
• 5.3 數(shù)據(jù)處理GUI設(shè)計60-65
• 5.3.1 GUI建立60-62
• 5.3.2 回調(diào)函數(shù)的編寫62-64
• 5.3.3 模塊化編寫64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 動態(tài)脈搏檢測系統(tǒng)測試與結(jié)果分析66-76
• 6.1 系統(tǒng)實驗66-68
• 6.1.1 系統(tǒng)實驗?zāi)康暮头桨?/span>66-67
• 6.1.2 系統(tǒng)實驗設(shè)備67
• 6.1.3 實驗平臺67-68
• 6.2 系統(tǒng)硬件測試68-69
• 6.3 軟件設(shè)計結(jié)果及測試69-74
• 6.3.1 軟件測試69-73
• 6.3.2 算法測試73-74
• 6.4 功耗測試74
• 6.5 本章小結(jié)74-76
• 第七章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 本文完成主要工作76-77
• 7.2 進一步研究展望77-78
• 參考文獻78-82
• 碩士期間發(fā)表論文和參加科研情況82-84
• 附錄一84-88
• 附錄二88-90
• 附錄三90-96
• 致謝96

【相似文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉表虎;朱向明;李國杰;曹蘅;柯永勝;;實時三維超聲心動圖節(jié)段運動幅度牛眼圖定量分析心力衰竭患者心肌節(jié)段運動同步性臨床研究[A];中華醫(yī)學(xué)會第十次全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2009年

2 王宇;鄭義;;柔韌訓(xùn)練對短跑和跨跳時髖關(guān)節(jié)運動幅度變化的不同影響[A];第十五屆全國運動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會（CABS2012）論文摘要匯編[C];2012年

3 劉表虎;朱向明;李國杰;曹蘅;柯永勝;;實時三維超聲心動圖節(jié)段運動幅度牛眼圖定量分析心力衰竭患者心肌節(jié)段運動同步性臨床研究[A];第二屆長三角超聲醫(yī)學(xué)論壇暨2009年浙江省超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2009年

4 張培珍;周興龍;;運動鞋底硬度對跖趾關(guān)節(jié)運動幅度的影響[A];全民健身科學(xué)大會論文摘要集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳少卿;PET-CT掃描引導(dǎo)下肺癌精確放療的運動體模試驗研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 岳晨飛;基于PVDF的動態(tài)脈搏檢測系統(tǒng)設(shè)計[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

2 董欣;實時三維超聲心動圖定量評價陳舊性前壁心肌梗死患者心肌節(jié)段運動同步性的臨床研究[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2013年

，

本文編號：855847