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基于数字信号处理器的12通道心电图机的设计及分析方法的研究

作　者: 李建锋
导　师: 何为
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 心电图机 DSP 嵌入式Internet技术 TCP/IP协议多通道缓冲串口主机接口特征点标定
分类号: TH772
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 441次
引　用: 4次
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内容摘要

心脏病仍然是威胁人类生命的主要疾病。心电图能为医生提供最直观的患者心脏的活动情况，因此心电图的提取和分析是十分有意义的工作。尤其是12导心电图机，在临床上具有重要的意义。嵌入式Internet技术的兴起使得心电图机的接入上网成为一种必要。这对在国际上建立心电数据库，进行网上会诊有重要的意义。本文在分析国内外心电图机和DSP特点的基础上，提出了模块化设计12导心电图机的方法。论文主要做了如下几方面的研究：① 研究系统的整体设计方案，提出了系统主要由3大模块组成：心电采集模块、中央处理模块、网络模块。② 设计心电采集模块，包括心电前置放大、高通滤波、工频陷波、肌电滤波、低通滤波、电平抬升和主放大、A/D转换和单片机，实时时钟。③ 设计中央处理模块，该模块以DSP为核心，包括程序存储器扩展、扩展CF卡电路、键盘控制电路、液晶显示电路、打印机接口电路和核心电源。④ 研究了嵌入式Internet技术和TCP/IP协议，选择了本系统所使用的网络模块，并把CP/IP协议包重新组合，设计了局域网通信的程序。⑤ 分析DSP的资源，利用其多通道缓冲串口（McBSP）模拟SPI协议和心电采集模块接口，利用主机接口（HPI）和网络模块接口。⑥ 设计了数字滤波器，并利用传统的心电分析算法，对波形的特征点进行了标定，并分析了心率参数。以上各项工作均初步取得了成功，基本上达到了设计的要求，为进一步的产品开发打下了良好的基础

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
1 绪论  8-12
  1．1 本课题的研究意义  8
  1．2 国内外研究现状  8-11
    1．2．1 心电图机的发展历史  8-9
    1．2．212 导同步心电图的临床应用  9-11
  1．3 本文的主要研究内容  11-12
2 心电采集模块的设计  12-29
  2．1 心电信号检测的干扰来源  12-15
  2．2 心电采集模块的整体结构  15
  2．3 模拟信号处理电路的设计  15-26
    2．3．1 前置放大电路  16-19
    2．3．2 高通滤波电路  19-20
    2．3．3 50 Hz陷波电路  20-22
    2．3．4 25 Hz和35Hz陷波器  22-24
    2．3．5 主放大电路、低通滤波和电平抬升  24-26
  2．4 A/D转换和单片机  26-27
  2．5 实时时钟  27-29
3 中央处理模块的设计  29-46
  3．1 引言  29-31
    3．1．1 TMS320VC5402的特点  29
    3．1．2 TMS320VC5402的存储器组织  29-31
  3．2 中央处理模块的结构  31-32
  3．3 引导装载系统的设计  32-35
    3．3．1 概述  32-33
    3．3．2 引导装载系统的设计  33-35
  3．4 扩展数据存储器——CF卡的使用  35-38
  3．5 键盘功能模块  38-41
    3．5．1 矩阵键盘工作原理  38-39
    3．5．2 按键的识别  39-41
  3．6 DSP与LCD的接口  41-43
  3．7 DSP与打印机的接口  43-45
  3．8 电源  45-46
4 网络传输的实施  46-55
  4.1 TCP/IP协议  46-50
    4．1．1 TCP/IP的参考模型  46-47
    4．1．2 IP地址和IP数据报的转发  47-48
    4．1．3 TCP协议和UDP协议  48-49
    4．1．4 TCP/IP实现  49-50
  4．2 嵌入式Internet技术的特点  50-52
  4．3 网络传输的实现  52-55
    4．3．1 NMC-2002核心模块简介  52-53
    4．3．2 网络传输的实现  53-55
5 模块之间的通信  55-67
  5．1 心电采集模块和中央处理模块的通信  55-63
    5．1．1 SPI协议  55-57
    5．1．2 多通道缓冲串口  57-59
    5．1．3 DSP和F206的接口  59-63
  5．2 中央处理模块与网络模块的通信  63-67
    5．2．1 HPI简介  63-64
    5．2．2 DSP和F020的接口  64-67
6 心电分析算法的实现  67-75
  6．1 心电信号的特性  67-68
    6．1．1 心电信号的产生  67
    6．1．2 典型心电波形  67-68
  6．2 心电信号特征点的标定  68-69
  6．3 数字滤波器的设计  69-72
  6．4 心电图机参数的计算  72-75
7 结论与展望  75-77
  7．1 结论  75
  7．2 后续工作的展望  75-77
致谢  77-78
参考文献  78-80
附录  80

基于数字信号处理器的12通道心电图机的设计及分析方法的研究

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