心臟電信號的提取方法研究.pdf

1、心電圖機是一類診斷心臟疾病的儀器,用來記錄心臟活動過程中所產(chǎn)生的生理電信號,它通過向醫(yī)生提供心電圖來達到診斷目的。從1903年荷蘭的愛因托芬(Willem Einthoven)制造出第一臺弦線式電流計以來,心電圖機的發(fā)展已有100多年的歷史。隨著生活水平日益提高,人們對自身健康更加關(guān)注,這在一定程度上推動了健康監(jiān)護儀器的普及與應(yīng)用?，F(xiàn)在普通家庭使用心電圖機進行健康監(jiān)護尚處于起步階段,而且市面上的心電圖機的操作一般十分復(fù)雜,大部分醫(yī)院所使

2、用的心電圖機都需要經(jīng)過專門的培訓(xùn)才能夠使用,這給心電圖機的普及與應(yīng)用造成了一定的困難,因此,為了更加方便人們監(jiān)護心臟健康情況,開發(fā)一種便攜、經(jīng)濟、實用的家用心電監(jiān)護儀器,實現(xiàn)心臟病患者的自我發(fā)現(xiàn)、自我診斷以及自我護理勢在必行。
　　 本論文硬件系統(tǒng)采用ATmega64為核心控制器,利用專用的儀器儀表放大器AD620A、高速A/D轉(zhuǎn)換器AD7677AST和多路模擬開關(guān)CD4051設(shè)計;計算機應(yīng)用程序采用美國的國家儀器有限公司(Na

3、tion Instruments,簡稱為NI)推出的一套專用于虛擬儀器開發(fā)的開發(fā)平臺——LabVIEW進行設(shè)計。根據(jù)人體心電信號的特征,設(shè)計性能優(yōu)良的心電信號采集系統(tǒng),對心電信號的處理包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波和波形分析,心電信號的自動分析是一個復(fù)雜的過程,目前對于心電信號的自動分析還很不完整,需要醫(yī)生的參與。
　　 系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成,其中硬件部分分為模擬電路設(shè)計和數(shù)字電路設(shè)計,包括了心電信號的接收、放大和濾波電路以及采集

4、電路兩部分,其中模擬電路設(shè)計分為輸入緩沖電路設(shè)計、屏蔽線驅(qū)動和右腿驅(qū)動電路設(shè)計、心電前置放大電路設(shè)計、導(dǎo)聯(lián)切換電路設(shè)計、帶通濾波電路設(shè)計、抗工頻干擾和肌電干擾電路設(shè)計、主放大及電平抬升電路設(shè)計;數(shù)字電路設(shè)計分為ADC電路設(shè)計、單片機電路設(shè)計、通信電路設(shè)計。軟件部分包括下位機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計、上位機軟件設(shè)計和數(shù)字濾波算法的設(shè)計。
　　 硬件部分所要實現(xiàn)的功能為:通過電極采集到人體的心電信號并進行濾波等處理,通過采集卡將模擬信號轉(zhuǎn)

5、換成數(shù)字信號送入計算機中,然后進行后續(xù)的處理。心電數(shù)據(jù)也可通過RS232接口向上位機傳輸。
　　 軟件部分所要實現(xiàn)的功能為:實現(xiàn)心電波形的采集部分、實現(xiàn)下位機與上位機之間的通信、用軟件設(shè)計濾波的方法消除心電信號的基線漂移、把采集的數(shù)據(jù)保存、能夠?qū)⑿碾姴ㄐ卧谟嬎銠C屏幕所設(shè)計出的工作界面上直接進行顯示。
　　 本設(shè)計把微弱的心電信號通過硬件電路提取出來,并上傳到上位機,實現(xiàn)了心電信號的實時采集與顯示。借助于計算機強大的數(shù)據(jù)處