本文關(guān)鍵詞：多通道Wi-Fi心率變異性分析系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：最近幾十年里,心率變異性分析一直備受理論研究者的關(guān)注。同時由于其臨床實用意義,相關(guān)檢測技術(shù)也在快速發(fā)展著。心率變異是指正常心跳之間的時間變異情況。通過對心率變化規(guī)律進行分析,可以對人體心血管系統(tǒng)狀況進行評估,進而能夠分析診斷出相關(guān)疾病。由于心率變異性的對于人體的無創(chuàng)性,它已經(jīng)成為臨床應用及相關(guān)研究中評價心臟自主神經(jīng)活動的最常用指標。本文設計了一種便攜式心率變異分析系統(tǒng),該系統(tǒng)由若干采集節(jié)點和一個分析平臺組成。采集節(jié)點使用光電耳夾采集人體脈搏波信號,然后使用自適應心率模塊對脈搏信號進行濾波放大處理。接下來,脈搏信號會被ADC進行過采樣而得到對應的數(shù)字信號,最后被拼接成TCP數(shù)據(jù)包后使用無線Wi-Fi模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至分析平臺。在分析平臺端,軟件后臺通過網(wǎng)絡通信機制來注冊和識別節(jié)點信息,然后從數(shù)據(jù)包中提取出心率數(shù)據(jù),并在此基礎上使用統(tǒng)計學方法計算出時域參數(shù),由樣條插值、FFT等算法計算出信號的功率譜密度PSD,根據(jù)PSD的譜線計算出頻域參數(shù)；軟件前臺定時刷新所選擇節(jié)點的動態(tài)波形圖以及參數(shù)值,并響應用戶的輸入選擇。經(jīng)過與標準心率采集系統(tǒng)對比之后,確定本系統(tǒng)的心率變異性分析結(jié)果準確率高。此外,本文設計的系統(tǒng)還具有便于攜帶,可供集體測試使用等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：脈搏波 心率變異 嵌入式Wi-Fi 小波分析
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R54;TN92
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 心率變異性對于人體健康的意義14-15
• 1.2 無線通信在醫(yī)療設備中的應用15-18
• 1.2.1 相關(guān)無線通信技術(shù)16-17
• 1.2.2 在醫(yī)療設備中使用無線技術(shù)存在的挑戰(zhàn)17-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第2章 脈搏信號特點與心率變異分析方法20-33
• 2.1 使用光電容積掃描法提取脈搏波信號20-21
• 2.2 光電脈搏信號特點21-23
• 2.3 心率變異性分析介紹23-29
• 2.3.1 時域分析法24-26
• 2.3.2 頻域分析法26-29
• 2.3.3 非線性分析法29
• 2.4 心率變異分析系統(tǒng)方案29-33
• 2.4.1 單節(jié)點模式下的USB通信30-31
• 2.4.2 聯(lián)網(wǎng)模式下的自定義通信協(xié)議31-33
• 第3章 脈搏波采集節(jié)點33-41
• 3.1 硬件設計33-37
• 3.1.1 光電耳夾33-34
• 3.1.2 信號處理電路設計34-35
• 3.1.3 微控制器35-36
• 3.1.4 USB接口及電源36-37
• 3.1.5 無線傳輸模塊37
• 3.2 固件設計37-41
• 3.2.1 采樣設置38-39
• 3.2.2 光電耳夾控制算法39-41
• 第4章 脈搏信號處理與心率提取研究41-50
• 4.1 小波分析介紹41-43
• 4.1.1 離散小波變換41-42
• 4.1.2 快速小波分解算法42-43
• 4.2 小波分析去噪43-45
• 4.3 基于小波分析的脈搏信號處理45-47
• 4.4 心率提取47-50
• 4.4.1 類微分數(shù)據(jù)處理47-48
• 4.4.2 心率計算48-50
• 第5章 分析平臺軟件50-69
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹50-53
• 5.1.1 WinSock網(wǎng)絡通信模型50-52
• 5.1.2 ChartCtrl控件的使用52-53
• 5.2 分析平臺軟件設計與實現(xiàn)結(jié)構(gòu)53-55
• 5.3 數(shù)據(jù)通信模塊55-61
• 5.3.1 網(wǎng)絡通信協(xié)議55-58
• 5.3.2 通信過程實現(xiàn)與管理58-59
• 5.3.3 節(jié)點狀態(tài)管理59-61
• 5.4 心率變異性分析算法模塊61-64
• 5.4.1 時域分析62
• 5.4.2 頻域分析62-64
• 5.5 人機界面模塊64-69
• 5.5.1 啟動界面64-65
• 5.5.2 用戶列表界面65-66
• 5.5.3 動態(tài)實時顯示界面66-67
• 5.5.4 靜態(tài)回放顯示界面67-69
• 第6章 系統(tǒng)測試與分析69-76
• 6.1 網(wǎng)絡通信功能驗證69-72
• 6.2 分析結(jié)果準確性測試72-76
• 第7章 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻78-81
• 作者在學期間所取得的科研成果81-82
• 致謝82

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本文編號：483575