便携式脉搏与心电监护系统的设计与信号处理方法的研究

摘要

随着我国经济水平的发展、人民生活水平提高、饮食结构改变以及人口迅速老龄化，心血管疾病的发病率和死亡率迅速上升，对人们的生命健康安全造成了极大的威胁。人体的脉搏信号和心电信号中包含了大量能够反映心血管状态的生理病理信息，通过对脉搏和心电信号的监测，能够较早的发现心血管病的征兆，对心血管病的防治具有重要的意义。
　　为了能够实时、准确的监测脉搏与心电信息，本文在基于3G通信技术的基础上，开发了一种便携式的脉搏与心电远程监护系统，针对当前在脉搏与心电的远程监护中存在的问题，提出了系统的功能需求和整体的设计方案，对系统的硬件、软件设计和小波去噪方法做了详细的介绍。
　　监护系统由便携式的监测前端和上位机监护平台软件两部分组成，本文从传感器制作、信号调理电路的设计入手，详细介绍了脉搏信号采集电路的设计，并以AD8232芯片为核心设计了心电信号的采集电路。信号被Atmega128单片机内部的ADC转化成数字信号之后，通过3G WCDMA模块SIM5320与远程监护平台完成数据通信，然后对监测前端和上位机监测平台的软件设计做出了详细的说明，最后，对脉搏与心电数据中仍然存在的一些噪声干扰，提出了小波分解与重构法和小波阈值法分别对脉搏信号和心电信号进行去噪处理。
　　今后的工作主要围绕两方面展开，一是对监护系统的各个模块功能进行升级和完善，二是根据得到的脉搏和心电信号，对心血管病的病理识别和自动化诊断做出进一步深入的研究。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 便携式脉搏与心电监护系统面临的问题

1.4 论文研究的主要内容及结构安排

第二章 系统整体方案设计

2.1 脉搏信号的传导原理和特性分析

2.2 心电信号的传导原理和特性分析

2.3 系统功能需求与总体框架

2.4 硬件设计规划

2.5 软件设计规划

2.6 本章小结

第三章 系统硬件设计

3.1微处理器及其外围电路

3.2 脉搏传感器的设计

3.3 脉搏信号调理电路

3.4 心电信号采集电路

3.5 3G WCDMA无线通信模块

3.6 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 监测前端软件设计

4.2 上位机软件设计

4.3 本章小结

第五章 脉搏与心电信号的小波去噪技术研究

5.1 脉搏信号去噪方法的研究

5.2 心电信号去噪方法的研究

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文