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基于ZIGBEE的心电监护系统的研究

作　者: 严君
导　师: 张爱华
学　校: 兰州理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: ZIGBEE 心电数据压缩分段三阶Hermite插值法
分类号: TP29-AI
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 281次
引　用: 2次
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内容摘要

无线传感器网络是由分布在各个区域的自组织节点设备组成无线网络。这些节点设备通过自身的传感器来监测周围的物理或者环境状况,比如温度、声音、压力、震动等,通过汇总和分析这些信息做出决策。无线传感网络最初应用在军事领域,用以战地的一些监测。近年来,无线传感网络在民用工程的应用越来越多,包括环境监测、家庭自动化、交通控制,医疗设备等领域。随着无线传感器网络应用的越来越广泛,它成为了当前研究的热点之一。本文介绍了ZIGBEE技术的发展现状,以ZIGBEE为代表的WSN研究热点,分析ZIGBEE芯片CC2430的特点。其次,为了在ZIGBEE网上采集心电数据,提出了一种以CC2430的ZIGBEE集成芯片为核心,多节点的心电采集平台的方案。本文分别就ZIGBEE的硬件设计和ECG软件采样流程作了介绍。该平台可以在采集丰富的数据的同时,使被测对象拥有较多的活动空间。为了缓解我们在应用低速的无线网络(ZIGBEE网)采集心电时,常要面对低速无线网的传输速度低和处理器能力有限,以及心电信号的数据量大的矛盾,本文提出了一种基于心电特征点压缩,还原的采样策略,以达到在减少网络负载同时,监护信号主要特征得到保证的目的。该方法通过采用基于心电的特征点的游标法来压缩心电数据,通过一种有保形特性的分段三阶Hermite插值法来还原心电数据。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
插图索引  9-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题意义及国内外研究现状  10-12
    1.1.1 课题意义  10
    1.1.2 国内外研究现状  10-12
  1.2 课题中面对的关键性问题  12-14
第2章基于ZIGBEE协议的无线传感器网概述  14-23
  2.1 引言  14-15
  2.2 ZIGBEE网络技术协议框架  15-18
    2.2.1 IEEE802.15.4物理层  15
    2.2.2 IEEE802.15.4的MAC层  15-16
    2.2.3 ZIGBEE网络层  16-18
    2.2.4 ZIGBEE应用层  18
  2.3 基于ZIGBEE技术的无线传感器网络系统设计  18-22
    2.3.1 基ZIGBEE技术的无线传感器网络的应用模式  18
    2.3.2 无线传感器网络硬件组成  18-19
    2.3.3 无线传感器网络软件组成  19
    2.3.4 无线传感器网络的研究内容  19-21
    2.3.5 无线传感器网络系统特点与挑战  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章基于ZIGBEE的平台的构建  23-32
  3.1 引言  23
  3.2 ZIGBEE硬件平台的构建  23-27
    3.2.1 CC2431简介  23-25
    3.2.2 发射模块的介绍  25
    3.2.3 心电采集平台的构建  25-27
  3.3 ZIGBEE应用软件的设计  27-31
    3.3.1 ZIGBEE协议术语介绍  27-28
    3.3.2 ZIGBEE协议栈结构  28
    3.3.3 网络拓扑  28-29
    3.3.4 ZIGBEE无线网络的形成  29-30
    3.3.5 ECG采集平台的软件设计  30-31
  3.4 本章总结  31-32
第4章基于ZIGBEE的心电数据采集的策略  32-41
  4.1 引言  32
  4.2 心电概述  32-35
    4.2.1 心电发生机理  32-33
    4.2.2 心电图常用名词  33-34
    4.2.3 心电图的波或者波群的意义  34-35
  4.3 心电采集的流程  35-36
  4.4 心电数据的预处理  36-37
  4.5 特征点提取  37
  4.6 心电信号的还原  37-39
  4.7 试验分析  39-40
  4.8 本章总结  40-41
结论与展望  41-42
参考文献  42-46
致谢  46-47
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文  47

基于ZIGBEE的心电监护系统的研究

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