本文關鍵詞：抗運動干擾的多路心電監(jiān)測系統(tǒng)

  更多相關文章： 心電信號 運動干擾 小波變換 獨立成分分析 信噪比 均方跟誤差

【摘要】：心臟是人體重要的器官,心臟功能異常會對個人健康構成嚴重威脅,目前,快速診斷心臟功能是否正常的方法是將被測者的心電信號與醫(yī)學界公認的標準心電信號進行比對,考察各物理量是否處于正常范圍之內。目前對心電信號的分析工作不僅用于監(jiān)測重病患者的生命體征,對于部隊日常訓練,高溫及井下的作業(yè),以及火箭發(fā)射過程中承受超重環(huán)境以及擺脫地球重力后位于失重環(huán)境下的航天員,同樣需要時刻對心臟功能進行監(jiān)測,以保證個人生命及國家財產安全。因此,如何能夠在監(jiān)測對象處于運動及工作狀態(tài)下,排除干擾,采集到高質量的心電信號成為設計心電監(jiān)測系統(tǒng)設計的難點和核心問題。目前,市場上絕大多數(shù)心電監(jiān)測系統(tǒng)均能夠在試驗者處于靜止狀態(tài)時提取出高質量的心電信號,然而,這些心電監(jiān)測系統(tǒng)也具有一個共同的缺陷,就是由于采用單路或雙路輸入設計的心電信號采集系統(tǒng)的抗干擾能力較差,試驗者進行運動后呼吸幅度稍大,心電信號中就會混入較大幅度的噪聲,造成心電信號雜亂,嚴重時會引起波形失真。此問題運用專業(yè)術語表述是信噪比下降,均方根誤差上升。因此本論文提出,采用增加心電信號采集裝置的數(shù)量,即采用多路心電數(shù)據(jù)采集結合后期數(shù)據(jù)處理的方法來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。本文設計心電監(jiān)測系統(tǒng)采用了六路十八導聯(lián)的方式在不同體表位置對心電信號進行同步采集,結合軟件處理算法去除采集心電信號中的噪聲,抑制監(jiān)測對象運動對心電圖像的影響。在電路去噪方面,通過設計右腿驅動電路以及傳統(tǒng)的濾波電路的方法抑制干擾。對于軟件去噪部分,本文運用小波去噪算法及改進的預同步獨立成分分析技術進行噪聲抑制,與傳統(tǒng)的單路或雙路監(jiān)測系統(tǒng)相比,信噪比有所提高,均方根誤差小于單路或雙路系統(tǒng),證明論文構建的多路心電監(jiān)測系統(tǒng)對于運動干擾具有顯著的抑制效果。
【關鍵詞】：心電信號 運動干擾 小波變換 獨立成分分析 信噪比 均方跟誤差
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP274;R541
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的研究背景10-11
• 1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要內容13-15
• 第2章 心電基礎理論和測量方式15-20
• 2.1 心電基礎理論15-17
• 2.1.1 心電信號產生機理15
• 2.1.2 典型心電圖波形及其含義15-16
• 2.1.3 心電信號特點16-17
• 2.2 心電測量方式17-20
• 2.2.1 接觸式心電測量方式17-18
• 2.2.2 非接觸式心電測量方式18-20
• 第3章 抗運動干擾的多路心電監(jiān)測的系統(tǒng)設計20-30
• 3.1 心電測量原理21-28
• 3.1.1 心電信號噪聲分析21-22
• 3.1.2 心電信號去噪方法22-23
• 3.1.3 前置放大電路設計23-25
• 3.1.4 右腿驅動電路設計25-26
• 3.1.5 二階高通濾波電路設計26-27
• 3.1.6 二階低通濾波電路設計27-28
• 3.1.7 主放大電路和電壓抬升電路設計28
• 3.2 采集電路改進方向28-29
• 3.3 心電信號終端的顯示與存儲29-30
• 第4章 軟件平臺簡介30-37
• 4.1 Labview30-32
• 4.2 Matlab簡介32-33
• 4.3 Altium Designer簡介33-37
• 第5章 去噪算法37-48
• 5.1 小波變換37-41
• 5.1.1 小波變換原理39-40
• 5.1.2 小波閾值去噪原理40-41
• 5.2 獨立成分分析41-48
• 第6章 混合算法去噪算法與實驗結果48-61
• 6.1 小波與獨立成分分析混合算法設計48-54
• 6.2 實驗技術細節(jié)與遇到的問題54-56
• 6.3 信號配準方法的改進工作56-58
• 6.4 考慮時間延遲的ICA模型概述58-60
• 6.5 小結60-61
• 總結與展望61-63
• 參考文獻63-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜艷琴;黃華;;基于獨立成分和小波分析的胎兒心電提取[J];中國組織工程研究與臨床康復;2011年13期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 丁文超;心電信號自動分析技術研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

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本文編號：681238