可穿戴多传感生理监测装置的设计与实现

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxc473138
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
老龄化程度的加剧和社会压力的增大,使得心血管疾病成为一种重要的社会问题:在老年人群中,大多数人患有不同类型的心血管疾病,如高血压;中年人群中,部分患有心血管疾病的人却不知晓其患病史;另外,一些心血管疾病只有在发病时才能监测到病理特征,如阵发性早搏。因此设计一套心脏长期监护设备对预防和治疗心血管疾病具有重要的意义。当前市场上的可穿戴心脏监护设备,存在监护参数单一,监护内容对于用户价值不明显,心电监护过程存在运动伪迹干扰等问题。为此,本文设计并实现了一套可穿戴多传感生理监测装置,该装置能够实时采集心电、心音、体温3种生理信号,并通过BLE4.0无线传输协议将数据发送到终端显示处理;显示终端能够向用户实时显示3种生理信号波形和相关医学参数。本文主要研究内容如下:1)装置设计成多节点形式:心音节点、心电体温节点和终端节点。心音节点和心电体温节点是传感节点,前者负责采集心音信号,后者采集心电、惯性和体温信号;终端节点是显示和处理节点;多个节点之间通过BLE4.0协议组网连接。2)硬件上,在2个传感节点中设计了信号采集电路、主控电路和电源管理电路。在信号采集电路中,心电、惯性和体温信号采集电路选用集成芯片设计;心音采集电路使用分立元件设计,包括信号放大和硬件滤波电路。3)软件上,在2个传感节点中设计了信号采集驱动程序,蓝牙传输必要的服务文件和低功耗管理方案;综合信号抗干扰性和低功耗需求,在心电体温节点中分别针对心电和体温信号设计了自适应LMS滤波器和中值滤波器。在终端节点中,设计了蓝牙Dongle数据转发程序、上位机显示和处理界面。其中,上位机基于Qt5.0设计,用来显示、存储和处理3种生理信号;信号处理部分分别采用Pan Tompkins算法和归一化平均香农能量算法来提取心电和心音信号特征参数。4)最后根据设计内容对装置进行性能测试,包括:传感节点硬件电气性能、生理信号采集质量和精度、终端节点特征波形识别精度和装置无线传输性能。最终实验表明,本文设计的装置,具有较低功耗,能够实时监护心电、心音和体温信号,且信号具有较强的抗干扰性;能够向用户提供多项医学参数计算结果。
其他文献
【摘要】无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来,并通过馈线送到无线电接收机。天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。本文着重介绍了调频广播天线的特点、调频广播常用的偶极板天线以及天线的维护。  【关键词】偶极子板;极化 ;驻波比;馈线;VSWR  中图分类号:TN929
对城市排水分流制和合流制实际运行中存在的不正常现象进行思考,分析可能影响排水制度正常运行的各种因素,找出潜在的原因,提出了解决的对策和建议。
采用silvaco软件对抗辐射PDSOIBTSNMOS器件进行了三维SEU仿真。器件建模采用devedit软件,工艺参考标准0.8μmPDSOI工艺平台。器件基于SIMOXS01材料,其埋氧层厚度为375nm,顶层硅膜
计算机IP地址管理和维护是网络管理中很重要的一项工作,手工设置会使得网络管理员工作繁重且容易造成IP冲突.使得网络的灵活性、扩展性变差。基于DHCP的IP地址管理则是一种高效
曾景祥中国画的意境美具有4个特点:一是描绘了源于生活而又高于生活的优美的生活图景;二是抒发了作者对生活无比热爱的满腔激情;三是图绘中的生活图景和画家的思想感情水乳交融;
在我国一些小县域地区,防洪措施都很简单,修筑土坝挡水就是最常见的。由土坝裂缝、渗漏、滑坡引起的问题也就随之而来。本文主要谈谈土坝裂缝、渗漏、滑坡的戍因及其处理。