心电信号预处理的fpga源码

时间: 2023-08-05 17:01:58 浏览: 68
心电信号预处理的FPGA源码通常包括滤波、放大和采样等模块。以下是一个基于Verilog HDL编写的简单心电信号预处理FPGA源码示例,包括一个低通滤波器、一个放大器和一个采样模块。 ```verilog module ECG_preprocess(input clk, reset, input [11:0] ecg_in, output reg [11:0] ecg_out); //定义低通滤波器 module LPF(input clk, reset, input [11:0] ecg_in, output reg [11:0] ecg_out); parameter CUTOFF_FREQ = 50; //截止频率,单位Hz parameter SAMPLE_RATE = 250; //采样率,单位Hz parameter PI = 3.14159265; parameter TAU = 1 / (2 * PI * CUTOFF_FREQ); reg [11:0] x1, x2, y1, y2; reg [31:0] acc; always @(posedge clk) begin if (reset) begin x1 <= 0; x2 <= 0; y1 <= 0; y2 <= 0; acc <= 0; end else begin x2 <= x1; x1 <= ecg_in; acc <= (ecg_in - 2 * x1 + x2) * TAU * TAU + 2 * acc; y2 <= y1; y1 <= acc >> 20; //取整数部分 ecg_out <= y1; end end endmodule //定义放大器 module Amplifier(input clk, reset, input [11:0] ecg_in, output reg [11:0] ecg_out); parameter GAIN = 10; //放大倍数 always @(posedge clk) begin if (reset) begin ecg_out <= 0; end else begin ecg_out <= ecg_in * GAIN; end end endmodule //定义采样模块 module Sampler(input clk, reset, input [11:0] ecg_in, output reg [11:0] ecg_out); parameter SAMPLE_RATE = 250; //采样率,单位Hz reg [15:0] count; always @(posedge clk) begin if (reset) begin count <= 0; ecg_out <= 0; end else begin count <= count + 1; if (count == 1000/SAMPLE_RATE) begin //1000为1秒的毫秒数 count <= 0; ecg_out <= ecg_in; end end end endmodule //定义顶层模块 module ECG_preprocess_top(input clk, reset, input [11:0] ecg_in, output reg [11:0] ecg_out); wire [11:0] ecg_lpf_out; wire [11:0] ecg_amp_out; LPF u_lpf(.clk(clk), .reset(reset), .ecg_in(ecg_in), .ecg_out(ecg_lpf_out)); Amplifier u_amp(.clk(clk), .reset(reset), .ecg_in(ecg_lpf_out), .ecg_out(ecg_amp_out)); Sampler u_samp(.clk(clk), .reset(reset), .ecg_in(ecg_amp_out), .ecg_out(ecg_out)); endmodule ``` 以上代码定义了三个模块:一个低通滤波器(LPF)、一个放大器(Amplifier)和一个采样模块(Sampler)。顶层模块(ECG_preprocess_top)将这三个模块连接在一起,实现心电信号的预处理。具体实现包括: 1. 低通滤波器:使用二阶巴特沃斯滤波器实现低通滤波,截止频率为50Hz,采样率为250Hz。 2. 放大器:将滤波后的信号放大10倍。 3. 采样模块:每隔4ms对信号进行采样,保留原始信号中每个心跳的特征。 使用以上FPGA源码可以实现心电信号的预处理,提高信号的质量和准确性。

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