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腕带式多参数健康监护系统的研究

作　者: 孙振华
导　师: 孙立宁
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 健康监护多参数特征识别小波变换
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 252次
引　用: 1次
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内容摘要

随着人们生活水平与健康意识的不断提高,以及人口老年化的趋势,医疗电子产品已经越来越受到人们的欢迎,人体健康监护仪就是其中之一。因此,针对人体健康监护的发展趋势,本文对生物电信号的测量、处理和识别等技术进行了深入的分析和创造性的改进,设计出腕带式多参数健康监护系统。该系统具有便携式的腕带设计和强大的信号处理能力,能监护人体心电、血压、心率和体温等多项生理指标,以期能够使人们快捷准确地了解自身的身体状况,调整生活方式、提高生活质量,最终能够成为帮助健康的益友。首先,根据各种生物电信号的特征及其检测技术的优缺点,结合本课题的设计思路,设计出合理的信号检测方案和硬件电路,包括血压检测电路,心电检测电路和体温检测电路;同时又设计了双电源模块、锂离子充电保护电路、液晶显示模块和数据存储模块等其他的模块电路。其次,对生物电信号进行了处理与识别,针对示波法血压测量的不足,提出了一种将突变法和归一法相结合的血压测量新方法,保证了收缩压和舒张压处脉搏波突变点的准确识别;近年来发展起来的小波理论,在表征信号局部特征上具有很强的能力,适用于检测信号的奇异点或瞬变。利用小波变换对心电信号在不同尺度上进行分解,有效地检测出信号波形的各个特征点,从而建立了基于小波变换的心电信号QRS波的识别方法。最后,通过实验,对血压、心电、心率和体温检测模块测量的准确性进行验证,实验数据经SPSS统计软件分析,各项指标均达到设计要求,验证了健康监护系统的可行性,并通过Matlab仿真软件,对基于小波变换的心电信号QRS波识别算法进行在各种干扰的条件下仿真实验,实验结果表明QRS波的特征点都能被心电信号QRS波识别算法准确识别。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题背景及研究目的和意义  9-10
  1.2 便携式医疗监护仪的国内外发展现状  10-15
  1.3 本文主要研究内容  15-16
第2章人体基本生理参数及其测量技术研究  16-36
  2.1 总体设计  16-17
    2.1.1 系统整体设计  16
    2.1.2 微处理器性能特点及外围电路  16-17
  2.2 血压特征及其测量技术研究  17-24
    2.2.1 血压测量方法的分析  17-19
    2.2.2 血压检测电路设计  19-24
  2.3 心电信号特征及其测量技术研究  24-31
    2.3.1 心电信号的电生理学特征分析  24-28
    2.3.2 心电检测电路设计  28-31
  2.4 体温检测电路设计  31
  2.5 其他模块电路设计  31-34
    2.5.1 电源模块设计  31-33
    2.5.2 液晶显示模块  33-34
    2.5.3 数据存储模块  34
  2.6 系统抗干扰措施  34-35
  2.7 本章小结  35-36
第3章人体基本生理参数特征识别  36-50
  3.1 引言  36
  3.2 基于改进的示波法血压参数识别  36-40
  3.3 基于小波变换的心电特征波形识别  40-49
    3.3.1 传统QRS波检测方法  40-41
    3.3.2 基于小波变换的信号突变特征识别原理  41-45
    3.3.3 QRS波检测算法  45-49
  3.4 本章小结  49-50
第4章实验结果及分析  50-63
  4.1 实验样机  50
  4.2 血压、体温测量模块的标定实验  50-53
  4.3 实验样机的监护实验  53-62
    4.3.1 血压、体温、心率测量精度检验实验  53-57
    4.3.2 心电信号波形检验实验  57-62
  4.4 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-68
附录1  68-69
附录2  69-70
附录3  70-73
致谢  73

腕带式多参数健康监护系统的研究

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