基于FPGA的胎兒心電盲源分離系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-10-17 19:22
胎兒心電圖(fetal electrocardiogram, FECG)能夠提供有關(guān)胎兒健康的重要信息,因此,胎兒心電檢測在胎兒監(jiān)護臨床應(yīng)用上具有非常重要的意義。由于從母體腹部表面采集到的胎兒心電信號非常微弱,并受到母體心電信號(maternal electrocardiogram, MECG)、母體肌電干擾、工頻干擾等各種噪聲的干擾,因此如何提取出純凈的胎兒心電信號是個難點問題。快速獨立分量分析方法(Fast Independent Component Analysis, FastICA)是近年來發(fā)展起來的一種快速、有效的盲信號分離方法,在胎兒心電提取中得到了廣泛地應(yīng)用。為了推進實際應(yīng)用,本文基于FPGA研究了一套胎兒心電盲源分離系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由兩部分組成,分別為胎兒心電信號采集電路和FPGA盲源分離電路。信號采集部分主要由防顫與限流電路、前置放大電路、帶通濾波電路、50Hz陷波器、主放大電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路組成,其功能是將微弱的心電信號經(jīng)過放大濾波,并通過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,以便后續(xù)處理。在FPGA盲源分離電路中,選用Altera公司的Cyclone III系列FPGA,以N...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
軟件設(shè)計流程5.2.2心電采集軟件設(shè)計
NiosII處理器系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
心電信號采集電路包括前端處理和A/D轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)硬件平臺結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。心電信號前端處理電路對從體表獲得的心電信號進行調(diào)理,然后經(jīng)過14位串行AD TLC3574采樣,并通過SPI接口傳送給FPGA盲源分離電路。分離后的胎兒和母親心電信號可以送液晶顯示或發(fā)送給PC機進行深入的觀察和分析。在此系統(tǒng)中,還應(yīng)用與PC機兼容的存儲器,以方便在沒有PC機的場合,可以記錄數(shù)據(jù),為充分利用PC機中的各種應(yīng)用軟件完成后端數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。為了研究方便、降低系統(tǒng)的開發(fā)成本以及加速系統(tǒng)的研究進程,基于FPGA的盲源分離模塊我們采用Altera公司的DE0開發(fā)板,它能很好的滿足上述需求
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息論的盲源信號分離[J]. 楊維娜,裴以建,蔡光卉,肖敏. 云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[2]SOPC中定制用戶元件實例[J]. 熊勁,王章瑞. 儀器儀表用戶. 2008(01)
[3]SOPC設(shè)計中用戶自定義IP核開發(fā)[J]. 史曉敏,施繼紅,裴以建,李江樂. 科技信息(科學(xué)教研). 2007(34)
[4]網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中雙Nios II架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張玲,夏博,何偉. 信息與電子工程. 2007(04)
[5]基于NiosⅡ自定制Avalon設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 高楓,王玉松. 中國測試技術(shù). 2007(04)
[6]基于NiosⅡ的USB接口模塊設(shè)計[J]. 郭文彬,孫智權(quán),趙不賄,徐雷鈞. 微計算機信息. 2006(29)
[7]面向SOPC Builder的用戶自定義IP核開發(fā)[J]. 章智慧,白瑞林,沈憲明. 自動化儀表. 2006(09)
[8]嵌入式CPU軟核綜述[J]. 孫愷,王田苗,魏洪興,陳友東. 計算機工程. 2006(07)
[9]開放性32位RISC處理器IP核的比較與分析[J]. 劉軍,郭立,鄭東飛,白雪飛. 電子器件. 2005(04)
[10]基于盲信號分離的胎兒心電提取[J]. 李昕,胡波,凌燮亭,劉智,常才. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2002(05)
碩士論文
[1]基于固定點算法的地震信號隨機噪聲盲分離方法應(yīng)用研究[D]. 鄧添予.成都理工大學(xué) 2010
[2]基于Nios II的無線防盜監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉平凈.重慶大學(xué) 2010
[3]基于獨立分量分析方法的胎兒心電提取的研究[D]. 李君.重慶大學(xué) 2009
[4]基于Nios II的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計與研究[D]. 金慧芬.東華大學(xué) 2008
[5]胎兒心電信號提取的算法研究[D]. 劉清欣.鄭州大學(xué) 2007
[6]非入侵式胎兒心電信號提取方法研究及其DSP系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 申麗巖.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[7]基于ARM7的便攜式心電監(jiān)護儀及心電分析的研究[D]. 張洲.廣東工業(yè)大學(xué) 2005
[8]基于單片機的便攜式心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 白霄波.西南交通大學(xué) 2005
本文編號:3442292
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
軟件設(shè)計流程5.2.2心電采集軟件設(shè)計
NiosII處理器系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)
心電信號采集電路包括前端處理和A/D轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)硬件平臺結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。心電信號前端處理電路對從體表獲得的心電信號進行調(diào)理,然后經(jīng)過14位串行AD TLC3574采樣,并通過SPI接口傳送給FPGA盲源分離電路。分離后的胎兒和母親心電信號可以送液晶顯示或發(fā)送給PC機進行深入的觀察和分析。在此系統(tǒng)中,還應(yīng)用與PC機兼容的存儲器,以方便在沒有PC機的場合,可以記錄數(shù)據(jù),為充分利用PC機中的各種應(yīng)用軟件完成后端數(shù)據(jù)處理做準(zhǔn)備。為了研究方便、降低系統(tǒng)的開發(fā)成本以及加速系統(tǒng)的研究進程,基于FPGA的盲源分離模塊我們采用Altera公司的DE0開發(fā)板,它能很好的滿足上述需求
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于信息論的盲源信號分離[J]. 楊維娜,裴以建,蔡光卉,肖敏. 云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[2]SOPC中定制用戶元件實例[J]. 熊勁,王章瑞. 儀器儀表用戶. 2008(01)
[3]SOPC設(shè)計中用戶自定義IP核開發(fā)[J]. 史曉敏,施繼紅,裴以建,李江樂. 科技信息(科學(xué)教研). 2007(34)
[4]網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中雙Nios II架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張玲,夏博,何偉. 信息與電子工程. 2007(04)
[5]基于NiosⅡ自定制Avalon設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 高楓,王玉松. 中國測試技術(shù). 2007(04)
[6]基于NiosⅡ的USB接口模塊設(shè)計[J]. 郭文彬,孫智權(quán),趙不賄,徐雷鈞. 微計算機信息. 2006(29)
[7]面向SOPC Builder的用戶自定義IP核開發(fā)[J]. 章智慧,白瑞林,沈憲明. 自動化儀表. 2006(09)
[8]嵌入式CPU軟核綜述[J]. 孫愷,王田苗,魏洪興,陳友東. 計算機工程. 2006(07)
[9]開放性32位RISC處理器IP核的比較與分析[J]. 劉軍,郭立,鄭東飛,白雪飛. 電子器件. 2005(04)
[10]基于盲信號分離的胎兒心電提取[J]. 李昕,胡波,凌燮亭,劉智,常才. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2002(05)
碩士論文
[1]基于固定點算法的地震信號隨機噪聲盲分離方法應(yīng)用研究[D]. 鄧添予.成都理工大學(xué) 2010
[2]基于Nios II的無線防盜監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 劉平凈.重慶大學(xué) 2010
[3]基于獨立分量分析方法的胎兒心電提取的研究[D]. 李君.重慶大學(xué) 2009
[4]基于Nios II的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計與研究[D]. 金慧芬.東華大學(xué) 2008
[5]胎兒心電信號提取的算法研究[D]. 劉清欣.鄭州大學(xué) 2007
[6]非入侵式胎兒心電信號提取方法研究及其DSP系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 申麗巖.北京工業(yè)大學(xué) 2006
[7]基于ARM7的便攜式心電監(jiān)護儀及心電分析的研究[D]. 張洲.廣東工業(yè)大學(xué) 2005
[8]基于單片機的便攜式心電監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 白霄波.西南交通大學(xué) 2005
本文編號:3442292
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