基于ARM系统的肌肉血氧检测仪的研究

摘要

人体肌肉的血氧变化参数作为一个非常重要的生理生化指标，已被应用于运动生理、临床医学、实时监护等方面，对人体机能进行检测与评定，具有非常重要的意义。
　　本论文从实际需求出发，以近红外光谱技术为理论基础，提出了肌肉血氧检测系统数字化、智能化和微型化的方案，开发出一套便携式肌肉血氧检测系统，对检测到的信号进行了小波消噪，使测量数据更准确。
　　本论文研究的内容主要由四部分组成。第一部分介绍近红外光谱技术的原理和光在组织中传播的特性，并在此基础推导出实用算法公式；第二部分主要分析μC/OS-II的内核原理，在此基础上对其进行了改进，然后将改进的μC/OS-II移植到S3C44B0X微处理器上，最后进行了移植测试。第三部分根据肌肉血氧信号的特点和小波基的特性，确定了用于肌肉血氧信号消噪的小波基系列；通过试验，寻找到处理仿真信号效果最好的小波基；通过仿真试验对比，找出对肌肉血氧信号最佳的阈值选择形式；最后，将选定的小波应用于实际采集到的肌肉血氧信号中。第四部分在硬件设计方面，对S3C44B0X芯片、液晶模块和FLASH进行了选型，对各硬件系统模块的设计过程进行了详述；在软件方面，按照系统要求对主程序和子程序进行了设计，对系统启动程序的设计过程和应用程序的固化进行了阐述，另外，对本检测系统进行了实验验证。
　　通过本论文的研究，肌肉血氧信号的小波消噪使肌肉血氧信号得到很好的效果，μC/OS-II的移植和ARM的应用使系统更具有智能化和稳定性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 肌肉血氧检测的意义

1.3 技术背景

1.4 嵌入式技术在医疗电子仪器上的应用

1.5 本课题主要研究内容

第2章 肌肉血氧饱和度检测的原理

2.1 近红外光谱无损检测组织血氧参量的基本原理

2.2 稳态空间分辨法用于肌肉组织的血氧检测

2.3 本章小结

第3章 μC/OS-II系统在ARM上的实现

3.1 引言

3.2 嵌入式实时操作系统

3.3 选择μC/OS-II的原因

3.4 μC/OS-II内核分析

3.5 μC/OS-II内核的移植

3.6 μC/OS-II的进一步改进

3.7 移植工作的测试

3.8 本章小结

第4章 肌肉血氧信号噪声去除

4.1 引言

4.2 小波分析的肌肉血氧信号消噪方面的应用

4.3 本章小结

第5章 肌肉血氧检测系统设计

5.1 肌肉血氧检测系统硬件设计

5.2 肌肉血氧检测仪的软件系统设计

5.3 基线测试

5.4 人体前臂阻断实验

5.5 本章小结

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

作者简介