本文關(guān)鍵詞：面向家庭使用的生理信號檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著人們生活水平的不斷提高,對于自身的健康問題越來越關(guān)注。而我國公共醫(yī)療資源有限,又處于分布不均的情況,這就促使了面向家庭使用的健康檢測設備的發(fā)展,一方面緩解國家醫(yī)療資源短缺的問題,另一方面滿足人們?nèi)粘膊〉臋z測需求。為此,本課題展開了對人體信號檢測系統(tǒng)的研究。本文主要從三個內(nèi)容進行研究,信號采集模擬電路和數(shù)字電路的設計與實現(xiàn)、嵌入式軟件的設計與實現(xiàn)以及實驗研究了心沖擊信號(BCG)與運動量的關(guān)系。主要工作如下：(1)針對心電信號(ECG)和心沖擊信號(BCG)的特性和要實現(xiàn)的功能,設計實現(xiàn)了采集模擬電路和數(shù)字電路。首先通過Multisim進行電路的仿真設計并調(diào)試,再通過Altuim Designer設計電路板,實現(xiàn)硬件電路功能。(2)通過Keilu Vision5編寫實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、濾波處理、存儲以及顯示功能的軟件。(3)通過實驗驗證了在電子秤和健身單車上檢測到的BCG信號的可靠性,再在此基礎上實驗研究了BCG信號與運動量的關(guān)系,并從運動中的BCG信號中提取出了運動信號。本課題最終開發(fā)了一套能夠同時采集ECG信號和BCG信號的人體生理信號檢測系統(tǒng),可以集成在電子秤或者健身單車上進行測量；通過實驗驗證了采集到的BCG信號的可靠性,并實驗研究了BCG信號與運動量的關(guān)系以及從運動中測量的BCG信號中提取出了運動信號。
【關(guān)鍵詞】：ECG信號 BCG信號 檢測系統(tǒng)
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH789
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 1 引言12-22
• 1.1 選題背景及意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 心電信號(ECG)的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.2 心沖擊信號(BCG)的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 奇異譜算法的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排21-22
• 2 ECG信號和BCG信號模擬電路的設計與實現(xiàn)22-42
• 2.1 系統(tǒng)組成22-23
• 2.2 ECG信號采集模擬電路的設計與實現(xiàn)23-37
• 2.2.1 ECG信號采集模擬電路總體設計23-24
• 2.2.2 檢測電極24-26
• 2.2.3 前置放大電路26-28
• 2.2.4 濾波電路28-34
• 2.2.5 主放大電路34-35
• 2.2.6 抬升電平電路35-36
• 2.2.7 模擬電路效果36-37
• 2.3 BCG信號采集模擬電路的設計與實現(xiàn)37-41
• 2.3.1 BCG信號采集模擬電路總體設計37-38
• 2.3.2 全橋電路38-40
• 2.3.3 濾波電路40-41
• 2.3.4 放大電路和提升電平電路41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)42-58
• 3.1 數(shù)字電路的設計與實現(xiàn)42-49
• 3.1.1 STM32F4開發(fā)平臺42-43
• 3.1.2 電源電路43
• 3.1.3 復位電路43-44
• 3.1.4 SD卡接口電路44
• 3.1.5 LCD接口電路44-46
• 3.1.6 人機交互電路46-47
• 3.1.7 ISP接口電路47
• 3.1.8 實物展示47-49
• 3.2 開發(fā)調(diào)試環(huán)境49-52
• 3.2.1 MDK550-51
• 3.2.2 ULINK2調(diào)試環(huán)境51
• 3.2.3 FlyMcu51-52
• 3.3 軟件系統(tǒng)總體設計52-53
• 3.4 A/D轉(zhuǎn)換53-54
• 3.5 SD卡存儲和FAT文件系統(tǒng)54-55
• 3.6 LCD顯示55-57
• 3.7 本章小結(jié)57-58
• 4 濾波算法的選取58-70
• 4.1 奇異譜算法58-65
• 4.1.1 奇異譜算法簡介58
• 4.1.2 奇異譜算法編程總結(jié)58-61
• 4.1.3 用奇異譜算法處理ECG信號61-63
• 4.1.4 用奇異譜算法處理BCG信號63-65
• 4.2 FIR數(shù)字濾波65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-70
• 5 實驗及分析70-88
• 5.1 驗證采集后的BCG信號70-72
• 5.1.1 在電子秤上測量BCG信號70-71
• 5.1.2 在動感單車上測量BCG信號71-72
• 5.2 BCG信號與運動量關(guān)系的討論72-86
• 5.3 BCG信號中的運動信號86-87
• 5.4 本章小結(jié)87-88
• 6 結(jié)論與展望88-90
• 參考文獻90-94
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果94-98
• 學位論文數(shù)據(jù)集98

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