便携式心电信号采集系统关键技术与设计研究

"面向终端的便携式心电信号采集系统的关键技术研究，主要涉及心电信号的采集、处理和分析，以及相应的硬件设计和算法开发。" 本文详细探讨了面向终端的便携式心电信号采集系统的重要性和发展趋势。随着心血管疾病发病率的增加和人们对健康管理的重视，便携式和可穿戴医疗设备的需求日益增长。这要求生物医疗设备具备小型化、便携化的特点，而无线体域网、人体通信技术以及先进的集成电路和数字信号处理技术为此提供了技术支持。 心电信号是评估心脏健康状况的关键指标，但由于其频率低、幅度小且易受多种干扰，采集和解析心电信号是一项挑战。文章深入研究了模拟前端电路的设计，包括电容耦合斩波放大器、可编程增益放大器、可编程低通滤波器和电荷缓冲器。这些组件协同工作，能有效抑制极化电压、50/60Hz工频干扰、运动伪影和肌电信号等干扰，提高信噪比。例如，电容耦合斩波放大器能消除极化电压影响，而可编程低通滤波器则能防止信号混叠，确保数据的准确性。 在数字信号处理方面，针对心电信号的稀疏特性，文章提出了一种动态追踪算法，用于心电信号的预测和特征提取。这一算法能够定制12位低功耗模数转换器，不仅实现心电信号的数字化，还能输出预测信息，帮助识别心电图中的QRS波，这对于实时监测心率和心脏异常具有重要意义。 本研究通过模拟前端电路的优化设计和创新的数字信号处理技术，提升了便携式心电信号采集系统的性能，为未来的心脏健康监测和个人医疗设备的发展奠定了坚实的基础。同时，这种系统有望降低医疗成本，提高疾病预防和早期诊断的效率。