基于Android智能手机的心电监护系统设计

摘要

随着现代社会生活节奏的加快，人们的工作压力愈来愈重，心血管疾病发病率亦随之增长，其已然成为危害人类生命健康的重大疾病。常规的心电图检查需要患者去到专门的医疗场所，并且长时间处于安静的状态下，才能准确的完成检测，这对患者的日常生活带来了极大不便。市面上大多数便携心电监护设备，体积大、功耗高，不便于常规扩展，这些缺点对其发展前景造成了很大的阻碍。针对这些问题，本文利用Android平台智能手机，设计了一款更加便携的心电监护系统，实现对人体心电信号的全天性实时监测分析。
　　本课题的心电监护系统分为两部分，包括前端硬件采集系统和Android平台智能手机的数据处理客户端。前端硬件采集系统由前端信号采集电路和负责数据传输及设备控制的ARM处理器构成。处理器主控芯片LPC2368完成信号的采集、模数转换及传输。信号采集前端芯片ADS1294实现采集信号的放大、共模干扰抑制及A/D转换。完成信号采集后，采用蓝牙模块HC-05传输心电信号数据。Android手机客户端持续监听前端硬件采集系统的蓝牙，获取心电信号数据流并进行分析。
　　在心电信号的数据处理方面。讨论IIR高通滤波器和无模型自适应算法，抑制心电信号基线漂移。利用FIR陷波器，滤除工频干扰；采用FIR低通滤波器，消除肌电高频干扰。使用差分阈值法对心电R波的波峰位置进行检测，完成心率的计算。采用EDR算法从心电信号中提取出呼吸信号，利用过零计数法对呼吸个数进行检测，计算呼吸频率。使用Android系统实时高效的SurfaceView绘图方式，对滤波后的心电数据进行绘制，并将子线程后台计算的心率、呼吸频率以及数据传输状态的信息展示到主界面。经过实际的调试和数据的对比，本课题的心电监护系统能够高效准确的实现对用户的心电状况的监护，方便用户清晰的判断自身健康状况。

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外的研究现状

1.3 本文研究的主要内容

1.4 本章小结

第二章 心电信号基本理论综述

2.1 心电图简介

2.2心电电极导联方式

2.3 心电信号的特性综述

2.4 呼吸信号检测

2.5 本章小结

第三章 心电采集系统的硬件设计

3.1 方案分析

3.2电路整体设计

3.3 心电信号的采集模块

3.4 ARM主控器模块

3.5 本章小结

第四章 心电信号处理的算法设计

4.1 心电检测流程

4.2 心电信号的预处理

4.3 心电和呼吸信号的特征值检测

4.4心率及呼吸频率的参考标准

4.5本章小结

第五章 Android客户端搭建及结果调试

5.1 Android客户端整体设计

5.2 Android手机终端测试

5.3 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

声明

致谢