穿戴式心电信号采集电路的设计与实现

摘要

近年来,随着科学技术的发展,穿戴式技术逐渐的走入了我们的生活。穿戴式医疗监护设备方面的研究也越来越多,但穿戴式心电监护方面的研究却并不多见,穿戴式心电监护设备在进入普通家庭用户的过程中还有一些亟待解决的问题。因此,本课题在课题组原有便携式心电监护仪的基础上,提出了一种穿戴式心电信号采集电路的实现方案。针对穿戴式心电监护仪的舒适性及使用的便携性需求,本文着重从系统功耗、采集方法以及电路最终实现形式等方面开展了研究工作。
　　论文首先对穿戴式技术、心电图机的发展现状以及低功耗技术进行了简单介绍,根据心电信号的特点以及临床上常用的十二心电导联体系给出了心电图采集系统设计时应满足的要求以及注意事项,并据此给出了课题方案的总体设计。在Multisim平台下对穿戴式心电系统预处理电路方案进行了功能仿真,仿真结果显示,电路方案性能良好,理论上可以达到设计的预期目标。在上述设计及仿真结果的工作基础上,本文采用柔性电路板对所设计的心电信号采集电路进行了实验验证,取得了一定的实验成果。此外,本文还对穿戴式设备的充电技术进行了研究,设计了一种基于电磁感应无线能量传输方式的充电方案,在Multisim平台下进行了充电功能的仿真。
　　本文对穿戴式心电信号采集的主要问题开展了研究工作,并取得了一定的成果,所取得的研究成果将有望应用于将来的穿戴式医疗设备中。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文的主要内容及工作总结

第二章 穿戴式心电信号采集系统设计

2.1系统硬件总体设计

2.2左臂嵌入式处理电路设计

2.3系统电源管理部分设计

2.4本章小结

第三章 无线能量传输及充电方案的设计与实现

3.1无线能量传输方式简介

3.2无线能量传输效率分析

3.3无线能量传输电路设计

3.4实验仿真及结果分析

3.5本章小结

第四章 心电信号预处理方案设计与实现

4.1方案整体设计

4.2方案电路设计与实现

4.3共模驱动电路

4.4仿真结果

4.5电路调试及实验结果

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1主要工作总结

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢