基于手机的脉搏信号无线监护系统的研究

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近年来,我国人口老龄化问题日益严重,医疗资源的短缺,使得家用健康监护系统成为研究热门。短距离无线通信技术成本的降低和智能手机的普及,推动了基于手机的健康监护的研究。心血管疾病已成为老年人常见多发病,脉搏信号中包含丰富的生理病理信息,与心血管疾病有密切联系,对脉搏信号进行监测具有重要意义。本文结合先进的蓝牙4.0传输技术和Android手机系统,设计了一款基于手机的脉搏信号监测系统。本文主要研究内容为:  对系统进行整体设计,选择适合应用于本系统的脉搏采集传感器、无线传输方式和手机开发平台。  对脉搏信号的采集与传输模块进行设计,搭建脉搏测量电路,选用指夹式光电传感器,采集指端脉搏信号,将采集到的信号进行电流电压转换、放大、滤波、50Hz陷波处理,输出信号到采用CC2540F256芯片作为主控芯片的最小系统,进行脉搏信号的采集与传输。  对手机客户端应用程序进行设计,在Eclipse开发环境中,使用Java语言编写应用程序,完成连接设备、接收数据、计算脉率、绘制脉搏波形曲线、存储脉搏数据和回顾脉率数据、进行脉率变化监测报警功能设计,存储于手机的脉搏数据能够应用于PC端进行离线分析。  对脉搏监护系统进行整体测试和分析,验证数据无线传输质量和手机应用程序的可靠性。对脉搏信号进行时域与频域分析,提取主波斜率R、20%主波脉宽比及脉图K值,并作为特征,采用GA-SVM算法对健康年轻人和动脉硬化患者的脉搏信号进行分类识别,得到分类正确率为81.8%,验证了特征有效性,在一定程度上为诊断心血管疾病提供理论依据。
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