可穿戴心电监护系统：信号处理与硬件设计

"这篇毕业论文深入探讨了可穿戴式心电监护方法的研究与系统设计，旨在提高心电信号监测的准确性和便携性。" 在本文中，作者首先阐述了研究背景和意义，强调了可穿戴式心电监护设备在预防和诊断心血管疾病中的重要性。国内外的研究现状表明，尽管心电监护技术已经取得了显著进步，但仍然面临诸如信号噪声、干扰去除、以及实时分析和特征识别等挑战。未来的发展趋势将更倾向于智能化、小型化和无线化。 接着，论文详细介绍了心电信号的基础理论，包括心电信号的形成机制，其典型波形（如P波、QRS波群和T波）以及这些波形与心血管疾病之间的关联。心电信号的特征分析对于理解心脏健康状况至关重要。 在心电信号的频谱分析与去噪算法部分，论文详细讨论了静态和动态心电信号的频谱特性，并分析了各种干扰源，如内在干扰（例如基线漂移）、外在干扰（如肌电干扰和运动干扰）以及工频干扰。为了消除这些噪声，论文提出了多种滤波方法，如小波变换、陷波器、低通滤波、中值滤波和平滑滤波，以及针对特定干扰的自适应滤波算法，如LMS算法和改进的NLMS互相关算法。 在特征识别章节，作者探讨了动态阈值检测R波算法，这是心电分析中的关键步骤，用于识别心跳周期的关键点。通过验证，该算法显示出了良好的性能，能有效地从噪声中提取R波。 最后，论文转向硬件设计，详细描述了基于STM32主控芯片的心电监护系统硬件架构。这包括心电采集电极的选择，模拟采集前端的设计（如前置放大、右腿驱动、低通滤波和陷波电路），以及电源模块和充电单元管理模块等外围电路设计。所有这些硬件组件都是为了确保心电信号的高质量采集和处理。 这篇论文提供了全面的研究，涵盖了从心电信号的基础理论到实际硬件实现的各个方面，对于理解并设计可穿戴心电监护系统具有重要的参考价值。