生物信号采集分析系统的上层软件设计

摘要

生物信号采集分析系统综合了电子计算机、数字信号处理和生命科学实验技术取代了原有的由放大器和记录仪组成的笔式记录仪器。该系统的实现彻底改变了原来的显示方式，在计算机中采用软件实现，并且使生物信号的保存和分析更为方便，能够对实验中的生物信号进行实时保存和分析。
　　生物信号采集分析系统是集生物信号采集、放大、显示、记录与分析为一体的实验系统。它主要用于动物心电、神经、血压等信号的采集与分析，广泛应用于医学类专业生理、药理和病理生理学的实验教学以及相应学科的科研工作。本系统基于USB2.0总线进行设计，具有4通道、16位数据高速同步采集传输系统，具备数据采集、显示、存储、数据分析处理等功能。
　　本文主要对生物信号采集分析系统的软件设计进行研究，实现对生物信号的采集、存储、显示以及分析。系统采集生物信号时使用USB接口进行通道数据的高速传输，然后系统软件对通道数据进行处理后将通道波形进行平滑显示，同时实时保存通道数据。另外，该系统软件提供了对医学信号参数的测量、分析功能。
　　第一章对生物信号采集系统的发展背景和现状进行介绍，并简要阐述了该系统的实际应用意义和价值。
　　第二章对系统整体结构进行简要说明，并介绍了系统应用软件设计的结构及其组成模块的功能。
　　第三章介绍采集功能的设计思路和各模块的功能及其实现方法。其中包括通道控制模块、数据采集模块、数据存储模块、波形显示模块、刺激器功能模块和辅助功能模块。这些模块组合起来完成了对生物信号的采集实验，使使用者对生物机理、病理和药理的基本知识有一定的了解，对各种生物信号有清楚形象的认识。
　　第四章介绍了生物信号采集分析系统中的测量分析功能。它是该实验系统的重要部分，对各种生物信号进行参数测量、数据分析，并提供了数据输出功能以便对分析结果进行保存、管理。
　　第五章介绍了软件调试方法和应用结果，并对调试过程中发现的问题、原因及改进方案进行了介绍。

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第一章 绪论

1.1. 生物信号采集分析系统的发展背景和现状

1.2. 生物信号采集分析系统的现实意义和价值

第二章 生物信号采集分析系统的整体结构

2.1. 生物信号采集系统的整体结构

2.2. 系统软件设计的总体结构

第三章 采集功能的实现

3.1. 动态链接库接口函数的设计

3.2. 通道控制模块的设计

3.3. 数据采集模块的软件设计

3.4. 数据存储模块的设计

3.5. 波形显示模块的设计

3.6. 刺激器模块的设计

3.7. 辅助功能模块的设计

3.8. 实验模块的设计

第四章 分析功能的实现

4.1. 波形分析模块

4.2. 参数测量模块

4.3. 实验分析模块

4.4. 分析结果的输出

第五章 系统调试和应用结果

5.1. 软件调试

5.2. 系统联调

5.3. 应用结果

5.4. 设计过程中发现的问题及原因分析

结论

致谢

参考文献

在学期间取得的科研成果