心臟瓣膜病是一種常見的心臟疾病。在臨床上，通常通過使用人工心臟瓣膜對病變的心臟瓣膜組織進行替換，從而使其恢復心臟功能。但是在我國，由于經濟等約束條件影響，術后隨訪和護理沒有相應得到展開，從而間接導致患者死亡。因此，為了對病人的心臟瓣膜進行監(jiān)測，早期發(fā)現(xiàn)人工心臟瓣膜的病變。本文以心臟瓣膜病人的心音信號作為研究對象，利用現(xiàn)代電子技術和數(shù)字信號處理方法，設計出一套針對心臟瓣膜病人的心音監(jiān)測系統(tǒng)。本文首先對人造心臟瓣膜病人的心音信號進行研究，由于心音信號為非平穩(wěn)非線性的隨機信號，以往的處理手段具體一定的局限性，文中使用希爾伯特-黃變換方法對心音信號進行分析，進而對信號進行頻譜分析，計算出心音信號的短時平均能量。使用Matlab對各項特征進行了仿真提取。本文監(jiān)測系統(tǒng)的核心在于FPGA處理系統(tǒng)，直接對信號的處理起著關鍵作用。本論文使用了SOPC技術，對系統(tǒng)進行設計。文中闡述了系統(tǒng)整體的軟硬件設計。硬件部分包括了心音信號傳感器、預處理電路、FPGA核心電路以及顯示輸出電路部分。心音信號在采集后的電壓信號經預處理，由AD芯片進行處理，得到數(shù)字信號由FPGA內部進行處理，最終將處理結果直接顯示在顯示屏上... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 人造心臟瓣膜心音監(jiān)測的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 人造心臟瓣膜醫(yī)學檢測現(xiàn)狀
        1.2.2 心音監(jiān)測國內外研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 FPGA 發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內容
    1.5 本文結構安排
第二章 人工心臟瓣膜心音監(jiān)測的分析方法
    2.1 人工心臟瓣膜心音信號的HHT 變換處理
    2.2 人工心臟瓣膜心音信號的短時平均能量
    2.3 人工心臟瓣膜心音信號的頻譜分析
    2.4 本章小結
第三章 人工心臟瓣膜心音監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計
    3.1 人工心臟瓣膜心音檢測系統(tǒng)硬件設計方案
    3.2 監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)流程
    3.3 FPGA 模塊設計
        3.3.1 電源電路
        3.3.2 外部存儲電路
        3.3.3 復位電路
        3.3.4 晶振電路
        3.3.5 配置電路
    3.4 FPGA 外圍硬件電路
        3.4.1 按鍵輸入和蜂鳴器電路
        3.4.2 液晶顯示電路
        3.4.3 串行接口電路
    3.5 信號預處理電路
        3.5.1 傳感器
        3.5.2 負電壓生成電路
        3.5.3 電壓偏移電路
        3.5.4 濾波電路
    3.6 A/D 轉換電路
    3.7 SOPC 系統(tǒng)硬件設計
        3.7.1 SOPC 系統(tǒng)
        3.7.2 IP 核
        3.7.3 NiosⅡ軟核處理器
        3.7.4 心音監(jiān)測系統(tǒng)的SOPC 硬件設計
    3.8 本章小結
第四章 人工心臟瓣膜心音監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計
    4.1 SOPC 系統(tǒng)軟件原理圖設計
        4.1.1 PLL 模塊
        4.1.2 AD 采樣頻率模塊
        4.1.3 FIFO 模塊
        4.1.4 測頻模塊
    4.2 FPGA 硬件系統(tǒng)集成與下載
    4.3 心音監(jiān)測系統(tǒng)的SOPC 軟件設計
        4.3.1 液晶驅動模塊
        4.3.2 字符顯示模塊
        4.3.3 界面初始化模塊
        4.3.4 頻率計算模塊
        4.3.5 FIFO 控制模塊
        4.3.6 FFT 模塊
        4.3.7 短時平均能量計算模塊
        4.3.8 EMD 分解模塊
        4.3.9 圖形顯示模塊
    4.4 本章小結
第五章 系統(tǒng)仿真與調試
    5.1 部分模塊仿真
    5.2 下載與調試
    5.3 測試結果分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于小波變換的信號去噪研究[D]. 韋力強.湖南大學 2007
[4]基于DSP的心音信號處理[D]. 劉倩.重慶大學 2006



本文編號：3059097