本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式的心臟儲備監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 心臟儲備 S3C2440 Linux操作系統(tǒng) 指標提取

【摘要】：近幾十年,人類的生活方式隨著社會的進步發(fā)生了巨大的改變,心血管疾病已經(jīng)成為導(dǎo)致人類死亡的一個“無聲殺手”。心音是一種復(fù)雜的混合信號,并且與心臟、血管、瓣膜等有很大的聯(lián)系,其中很多心血管方面的生理病理性信息包含其中。因此,心音檢測分析是無創(chuàng)檢測評估心功能的重要手段,也為臨床心血管疾病的輔助診斷提供了一種重要的輔助方法。隨著科技的不斷進步,微電子技術(shù)的逐漸成熟,醫(yī)療儀器已開始向小型化方向發(fā)展。出于這幾方面的考慮,本文設(shè)計了一套基于嵌入式系統(tǒng)的心臟儲備監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)操作簡潔且體積較小,使用戶能夠隨時快速的監(jiān)測自身的心臟健康狀態(tài)。首先,為了滿足系統(tǒng)需求本文采用三星的S3C2440A微處理器作為系統(tǒng)的硬件核心,在綜合考慮開發(fā)成本,移植難度等多方面因素后在多款操作系統(tǒng)中選擇Linux作為系統(tǒng)的軟件核心,并且選用QT圖形界面來設(shè)計應(yīng)用程序。然后搭建基于Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,主要包括交叉編譯器的建立,目標板所需的Linux內(nèi)核與Qt庫的移植。其次,根據(jù)系統(tǒng)需求,在了解驅(qū)動程序的重要性和實現(xiàn)驅(qū)動程序所需要掌握的三個重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)ADC驅(qū)動程序,并把所寫的ADC驅(qū)動程序編譯進目標機內(nèi)核并移植到目標機上使其滿足課題的需要。再次,設(shè)計基于QT的應(yīng)用程序。本文采用多線程和雙緩沖的技術(shù)實現(xiàn)心音波形的采集、顯示和分析。在用于分析的子線程中為了更準確的提取所需指標,應(yīng)該首先對信號進行濾波處理,為了達到該目的,本文詳細分析了小波閾值收縮法的實現(xiàn)細節(jié),然后根據(jù)其過程設(shè)計算法并具體實現(xiàn)它。預(yù)處理后,本文采取基于短時能量和短時過零率相結(jié)合的信號端點檢測方法用于提取心臟儲備的3個指標D/S(心臟舒張期與收縮期的時限比)、HR(心率)、S1/S2(第一心音與第二心音的幅值比)。最后,通過對ADC驅(qū)動程序、小波濾波、指標提取算法的測試和應(yīng)用程序功能測試表明基于嵌入式系統(tǒng)的心臟儲備監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了其基本功能,能夠穩(wěn)定運行。
[Abstract]:In recent decades, the way of human life has changed greatly with the progress of society. Cardiovascular disease has become a silent killer that leads to the death of human beings. Heart sound is a complex mixed signal, and is closely related to heart, blood vessels and valves. Many of the physiological and pathological information of cardiovascular is included. Therefore, heart sound detection and analysis is an important means of noninvasive detection and evaluation of cardiac function, and it also provides an important auxiliary method for auxiliary diagnosis of clinical cardiovascular diseases. With the continuous progress of science and technology and the gradual maturity of microelectronic technology, medical instruments have begun to develop in the direction of miniaturization. For these considerations, this paper designs a set of cardiac reserve monitoring system based on embedded system. The system is simple and small, allowing users to monitor their heart health at any time. First of all, in order to meet the requirement of the system this paper uses Samsung S3C2440A microprocessor as the hardware core, the development cost in the comprehensive consideration of various factors, the difficulty after transplantation in a variety of operating system in the Linux is selected as the core system software, and use QT graphical interface to design application. Then build an embedded system development environment based on Linux, including the establishment of the cross compiler, the transplant of the Linux kernel and the Qt library for the target board. Secondly, according to the demand of the system, the driver and the importance of the implementation of three important data structure based driver needs to grasp in understanding on the design and implementation of ADC driver, and write ADC drivers are compiled into the target machine kernel and transplanted to the target machine to meet the need of task. Again, design an application based on QT. This paper uses the technology of multi thread and double buffering to realize the collection, display and analysis of the heart sound wave. In order to extract the index accurately, we should first filter the signal in order to achieve this goal. In order to achieve this goal, this paper analyzes the implementation details of the wavelet threshold shrinkage method, and then implements it according to its process design algorithm. After pretreatment, the signal endpoint detection method based on short time energy and short-time zero crossing rate is used to extract 3 indexes D/S of cardiac reserve (the time interval ratio of cardiac diastole to systole), HR (heart rate), and S1/S2 (the ratio of the first heart sound to the second heart sound ratio). Finally, by testing the ADC driver, wavelet filtering, index extraction algorithm and application function test, it shows that the heart reserve monitoring system based on embedded system realizes its basic functions and can run stably.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH789

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本文編號：1338530