本文關(guān)鍵詞：脈搏壓力信號的時域處理方法研究

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【摘要】： 脈搏壓力(波)信號是最為常見的生物信號,所表現(xiàn)出來的脈搏是心臟和血管等重要信息的外在反映。脈搏波的檢測和分析已經(jīng)成為一項被醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注的技術(shù),便捷、有效的脈搏波信號的處理和分析對利用脈搏信息進行人體健康監(jiān)測以及疾病診斷非常重要。為了滿足面向人體健康日常監(jiān)測的便攜和家用脈搏信息檢測系統(tǒng)的應(yīng)用需求,本文針對人體脈搏信號的特點,設(shè)計了基于微控制器的便攜式脈搏波采集系統(tǒng),重點研究了適用于微控制器的脈搏壓力信號時間域處理方法。 本文首先介紹了脈搏波的相關(guān)理論,說明了脈搏波的產(chǎn)生及其中所包含的信息,介紹了國內(nèi)外脈搏波檢測及處理方法的研究現(xiàn)狀,總結(jié)分析了現(xiàn)有的幾種脈搏波信號分析處理法。 根據(jù)實際需求,本文設(shè)計了基于高性能微控制器的脈搏波檢測系統(tǒng)。選用PVDF壓電薄膜傳感器拾取脈搏信號,設(shè)計了充分利用高性能微控制器功能的信號采集和處理硬件系統(tǒng)方案,通過硬軟件有效結(jié)合,提出了符合信號時域處理要求的脈搏波信號預(yù)處理方法。 針對脈搏波信號的偽周期特征,本文提出了適應(yīng)有限硬件資源的信號時域處理方法。采用模板函數(shù)匹配法,以傅立葉級數(shù)為模板函數(shù),利用離線擬合方式建立脈搏波信號模型,通過模板函數(shù)與短周期內(nèi)實測脈搏信號的匹配確定各時段的最佳模板參數(shù),實現(xiàn)對實測脈搏波信號的參數(shù)化表達,從而有利于對信號的進一步時域分析處理,獲得脈搏信號的特征量。 本文研究的信號時域處理方法不限于脈搏波信號的處理,還適用于類似脈搏波信號的偽周期信號的時域處理。
【關(guān)鍵詞】：脈搏波檢測 偽周期信號 信號時域處理 模板函數(shù) 參數(shù)匹配
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：R318
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-3
• 目錄3-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究目的和意義10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 脈搏波及其檢測分析方法14-26
• 2.1 脈搏波概述14-18
• 2.1.1 脈搏波的產(chǎn)生及波動特點14-15
• 2.1.2 脈搏波信號的規(guī)律性15-16
• 2.1.3 脈搏波中蘊含的生命信息16-18
• 2.2 脈搏波檢測方法18-20
• 2.2.1 手動檢測18-19
• 2.2.2 脈搏波電測量法19-20
• 2.2.3 常見檢測方法特點分析20
• 2.3 脈搏波信號處理和分析方法20-25
• 2.3.1 脈搏波的時域處理分析法20-23
• 2.3.2 脈搏波的頻域處理分析法23-24
• 2.3.3 脈搏波的時頻處理分析法24
• 2.3.4 其他方法24-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 第三章 面向便攜式的脈搏波檢測系統(tǒng)設(shè)計26-40
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵問題26-27
• 3.2 整體方案設(shè)計27-31
• 3.2.1 脈搏波信號的獲取28-30
• 3.2.2 脈搏信號頂處理30-31
• 3.2.3 脈搏信號特征提取及分析31
• 3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)31-35
• 3.3.1 信號采集模塊32-33
• 3.3.2 信號調(diào)節(jié)模塊33
• 3.3.3 信號處理模塊33-34
• 3.3.4 串口通信模塊和電源模塊34-35
• 3.4 信號調(diào)節(jié)和預(yù)處理35-39
• 3.4.1 基線和倍率調(diào)整36-37
• 3.4.2 特征檢查37-38
• 3.4.3 平滑與濾波38-39
• 3.5 小結(jié)39-40
• 第四章 基于模板函數(shù)的脈搏波信號時域處理方法40-60
• 4.1 采用模板函數(shù)的偽周期信號處理方法40-42
• 4.1.1 偽周期模板函數(shù)理論40-41
• 4.1.2 基本模板函數(shù)估計偽周期信號參數(shù)的算法及特點分析41-42
• 4.2 面向脈搏波信號分析的模板函數(shù)法42-52
• 4.2.1 波信號模板函數(shù)的建立42-46
• 4.2.2 板函數(shù)參數(shù)估計的改進算法46-49
• 4.2.3 脈搏波模板函數(shù)的應(yīng)用分析49-52
• 4.3 直接計算傅立葉級數(shù)系數(shù)的模板參數(shù)估計法52-56
• 4.3.1 參數(shù)直接計算法52-54
• 4.3.2 參數(shù)直接計算法的算法及效果54-56
• 4.4 兩種方法的性能及特點分析對比56-57
• 4.5 脈搏波檢測系統(tǒng)應(yīng)用57-59
• 4.5.1 脈搏波的周期識別57-58
• 4.5.2 K值的計算以及特定脈象的識別58-59
• 4.6 小結(jié)59-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 研究展望61-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果67-68
• 附錄68

【引證文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭瑩瑩;基于橈動脈波形分析的動脈硬化評估指標(biāo)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李珍;基于嵌入式的睡眠質(zhì)量控制研究[D];陜西科技大學(xué);2012年

2 周持恒;基于多種信息處理技術(shù)的中醫(yī)脈診信息提取與識別的研究[D];華東理工大學(xué);2012年

3 朱一鳴;基于心血管電網(wǎng)絡(luò)模型的脈象信號仿真分析與識別研究[D];華東理工大學(xué);2013年

4 劉濤;基于ARM多通道脈搏信號采集系統(tǒng)設(shè)計及數(shù)據(jù)分析[D];華東理工大學(xué);2013年

5 張們;脈搏波仿真再現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2013年

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本文編號：898365