基于PPG與ECG信號的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)研究
本文關鍵詞:基于PPG與ECG信號的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)研究 出處:《南京郵電大學》2016年碩士論文 論文類型:學位論文
更多相關文章: 脈搏信號 心電信號 特征檢測 心血管參數(shù) 檢測系統(tǒng)
【摘要】:隨著社會的不斷發(fā)展,國民的生活方式發(fā)生了巨大的變革。然而,國內人口老齡化問題日趨嚴重,中國心血管疾病發(fā)病率呈明顯上升態(tài)勢。許多的心血管疾病患者由于未能及時發(fā)現(xiàn)自身心血管的病變而耽誤了治療。目前的心血管檢測技術中,通常存在著有創(chuàng)傷、功能單一、檢測設備復雜以及精度低等問題,所以研究一種無創(chuàng)的心血管參數(shù)檢測系統(tǒng)對于心血管疾病的預防和診斷具有重要意義;谶@樣的背景,本文提出了一種基于PPG(Photoplethysmograph,光電容積脈搏描記)信號與ECG(Electrocardiogram,心電圖)信號的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測方法。首先,針對心電脈搏信號采集后的有效信號識別與特征提取的問題,本文提出一種基于時間序列描述的信號識別方法,首先將波形時間序列進行分割,每個分割段采用斜率符號化進行表示,通過段與段之間的相似性判斷出信號的有用段和干擾段。再根據(jù)得到的有用段信號,提出一種基于滑窗的特征提取方法,尋找信號中的峰值、谷值,同時調整滑窗寬度,還能夠進行脈搏重搏波波峰的檢測。其次,根據(jù)心電信號的時頻特性,提出了一種無需R波檢測的HRV計算方法。同時,利用心電脈搏信號結合經典的波速法來測量收縮壓,將脈搏波的特征K值與經典的彈性腔模型結合測量舒張壓。此外,根據(jù)測得的心率、血壓等參數(shù)進一步總結歸納了其他相關心血管參數(shù)的計算方法。最后,重點介紹了心血管檢測系統(tǒng)的整體實現(xiàn)方案,包括前段信號采集的硬件電路設計以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的軟件設計。在硬件方面,介紹了ECG模塊、PPG模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊;軟件方面,基于Visual Studio平臺,開發(fā)了一套數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)通信模塊、波形顯示以及心血管參數(shù)計算。最后,通過與真實的心血管參數(shù)儀器進行實驗比對,驗證了系統(tǒng)的可行性。
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN911.7;TH776
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,本文編號:1326892
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