DSP技术在心电信号采集与分析系统中的应用

"基于DSP的心电信号采集和分析系统" 心电信号采集和分析系统是用于检测和解析人体心脏电生理活动的重要工具。该系统通常基于数字信号处理器（DSP）技术，能够有效地处理和分析从体表采集的心电信号。本文详细介绍了由西北工业大学硕士研究生陈鎏在其导师张海南指导下完成的基于DSP的心电信号采集和分析系统。 心电信号（ECG）是心脏电活动在皮肤表面的体现，是评估心脏健康状况的关键指标。由于它直接反映了心脏的生理状态，因此在临床心脏病诊断和治疗中具有重要地位。随着社会对家庭保健的关注度提升以及集成电路技术的进步，小型化、便携式的心电监测设备正逐渐进入普通家庭。 该研究课题旨在设计一个简单易用的家庭心电检测仪，其硬件部分包括信号调理电路和处理电路。信号调理电路主要负责放大微弱的心电信号，并通过带通滤波和50Hz陷波电路去除噪声，如工频干扰。此外，还包括主放大和电平抬高电路，确保信号质量。处理电路则包含了电源管理、DSP处理器模块、存储器扩展、串口通信和LCD显示接口等，实现信号的数字化处理和实时显示。 软件部分则在德州仪器的DSP集成开发环境CCS中，用C语言编写，采用模块化编程，以提高系统效率和可维护性。主程序协调各个子程序，如系统初始化、ADC采样、数字信号处理、液晶显示以及与PC机的通信等。其中，数字信号处理算法是关键，通常涉及滤波、特征提取等，目的是消除噪声和干扰，提高信号的分析精度和实时性。 本课题通过MATLAB进行算法验证，并用C语言实现，成功抑制了心电信号中的噪声，为实现心电检测仪的小型化、智能化和家庭化提供了一个切实可行的解决方案。研究还包括了原理图和PCB板的设计，并制造出了样机，展示了系统的实际应用潜力。 关键词：心电信号，干扰，数字信号处理器（DSP），心电检测，家庭化医疗，生物医学工程。