可穿戴心电监护系统:信号处理与硬件设计
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更新于2024-06-19
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"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。
2019-09-05 上传
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