本文關(guān)鍵詞：基于壓縮感知的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：心血管疾病具有高發(fā)性、突然性、高危險(xiǎn)的特性,因而對(duì)心血管疾病患者需要進(jìn)行長(zhǎng)期的、實(shí)時(shí)的、遠(yuǎn)程的監(jiān)護(hù),以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)病情并救助病人的目的。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和通信技術(shù)日新月異的發(fā)展,對(duì)心血管疾病患者的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)已經(jīng)越來(lái)越多地在臨床中得到了廣泛應(yīng)用,遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)中所使用的設(shè)備也朝著小型化、集成化、智能化和便攜化的方向發(fā)展。但由于心電信號(hào)采集的生理傳感器尺寸的限制,信號(hào)處理能力非常有限,對(duì)低功耗有著強(qiáng)烈的需求。因此,如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中心電信號(hào)的低功耗壓縮采樣和后期的精確快速重構(gòu)恢復(fù)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題,在臨床醫(yī)學(xué)上有著實(shí)際意義。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心,并嘗試將新興的壓縮感知理論應(yīng)用于此系統(tǒng),以達(dá)到減小傳輸數(shù)據(jù)量,并減少傳感器節(jié)點(diǎn)能耗的目的。首先,本文使用面向?qū)ο蟮姆椒ê蚒ML描述工具分析了數(shù)據(jù)處理中心的系統(tǒng)功能需求和性能需求。其次,對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心從總體功能模塊、總體架構(gòu)等方面進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上完成了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。然后,選取經(jīng)典的FOCUSS壓縮感知重構(gòu)恢復(fù)算法作為應(yīng)用壓縮感知壓縮和重構(gòu)的代表算法,進(jìn)行低功耗采樣和后期的精確快速重構(gòu)恢復(fù),利用MATLAB仿真軟件充分進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了壓縮感知重構(gòu)恢復(fù)算法的正確性和實(shí)用性(證明FOCUSS重構(gòu)恢復(fù)算法在速度和精度都基本能滿足系統(tǒng)要求),為后期編程實(shí)現(xiàn)做好準(zhǔn)備。最后,使用Java編程工具詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心的各個(gè)功能模塊,其中包括心電數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊、信號(hào)重構(gòu)恢復(fù)模塊(采用FOCUSS重構(gòu)恢復(fù)算法)、低通濾波模塊、波形繪制模塊、異常分析報(bào)警模塊、用戶登錄模塊和系統(tǒng)管理模塊等。遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心經(jīng)過(guò)一系列功能測(cè)試后,驗(yàn)證了系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊運(yùn)行正確、運(yùn)行狀況穩(wěn)定良好,可以滿足心血管病人長(zhǎng)期的、實(shí)時(shí)的、遠(yuǎn)程的心電信號(hào)監(jiān)護(hù)基本要求,并在此過(guò)程實(shí)現(xiàn)了減少傳輸?shù)男碾姅?shù)據(jù)量,降低了傳感器能耗,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù) 壓縮感知 心電信號(hào) Java FOCUSS重構(gòu)算法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R54;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 課題研究意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文的主要工作16
• 1.4 章節(jié)安排16-18
• 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)18-22
• 2.1 開發(fā)語(yǔ)言與平臺(tái)介紹18-19
• 2.2 壓縮感知理論簡(jiǎn)介19-22
• 第三章 系統(tǒng)需求分析22-29
• 3.1 系統(tǒng)平臺(tái)分析22-23
• 3.2 功能分析23-24
• 3.3 性能分析24
• 3.4 數(shù)據(jù)流分析24-25
• 3.5 面向?qū)ο蠓治?/span>25-28
• 3.5.1 用例分析25-26
• 3.5.2 活動(dòng)圖26-27
• 3.5.3 順序圖27-28
• 3.6 本章小結(jié)28-29
• 第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)29-35
• 4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 4.1.1 系統(tǒng)總體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)29-30
• 4.1.2 系統(tǒng)總體物理架構(gòu)設(shè)計(jì)30-31
• 4.2 系統(tǒng)總體功能模塊設(shè)計(jì)31
• 4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)31-34
• 4.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-33
• 4.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-34
• 4.4 本章小結(jié)34-35
• 第五章 FOCUSS重構(gòu)恢復(fù)算法仿真35-48
• 5.1 心電信號(hào)的壓縮過(guò)程35-36
• 5.2 心電信號(hào)的重構(gòu)恢復(fù)過(guò)程36-39
• 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)39-44
• 5.3.1 人工生成信號(hào)仿真39-41
• 5.3.2 真實(shí)生理醫(yī)學(xué)信號(hào)仿真41-44
• 5.4 仿真討論和結(jié)論44-47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 第六章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-68
• 6.1 系統(tǒng)類設(shè)計(jì)48-49
• 6.2 心電數(shù)據(jù)流向圖49-50
• 6.3 數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊50-52
• 6.4 信號(hào)重構(gòu)恢復(fù)模塊52-55
• 6.5 低通濾波模塊55-56
• 6.6 波形繪制模塊56-57
• 6.7 異常分析報(bào)警模塊57-61
• 6.8 用戶登錄模塊61-63
• 6.9 系統(tǒng)管理模塊63-67
• 6.10 本章小結(jié)67-68
• 第七章 系統(tǒng)測(cè)試68-74
• 7.1 測(cè)試目的68
• 7.2 測(cè)試環(huán)境68
• 7.3 用戶登錄測(cè)試68-70
• 7.4 系統(tǒng)管理功能測(cè)試70-71
• 7.5 信號(hào)重構(gòu)恢復(fù)與低通濾波測(cè)試71-72
• 7.6 異常分析報(bào)警測(cè)試72-73
• 7.7 其它測(cè)試內(nèi)容與結(jié)果73
• 7.8 本章小結(jié)73-74
• 第八章 總結(jié)與展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1065579