本文關(guān)鍵詞：穿戴式心電檢測(cè)與診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：近年來,穿戴式設(shè)備研究已成為行業(yè)熱點(diǎn),在諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出了研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用潛力。隨著人們生活水平的改善,人們對(duì)健康問題更加關(guān)注,對(duì)疾病的預(yù)防意識(shí)也日益提高。但我國(guó)由于心血管疾病引起的死亡人數(shù)仍居高不下,現(xiàn)階段這方面的醫(yī)療狀況還存在風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。為了防范于未然,及時(shí)發(fā)現(xiàn)心臟疾病給治療提供足夠時(shí)間,我國(guó)未來的醫(yī)療方向從醫(yī)院診療向健康監(jiān)護(hù)預(yù)防轉(zhuǎn)變已成為大勢(shì)所趨。小型化、智能化、便攜化的醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備正好滿足要求,能夠走進(jìn)社區(qū)、走進(jìn)家庭給千家萬戶提供檢測(cè)和監(jiān)護(hù)。穿戴式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備能獲取人體心電信號(hào),長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè),診斷心電信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)心臟問題。穿戴式心電設(shè)備已經(jīng)開始逐漸走進(jìn)我們的生活,但市場(chǎng)上成熟的穿戴式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備并不多見。本文從心電監(jiān)護(hù)儀的基礎(chǔ)上,提出一種穿戴式心電檢測(cè)與診斷系統(tǒng),主要從穿戴式心電硬件設(shè)計(jì)、心電信號(hào)濾波處理和心電信號(hào)特征點(diǎn)提取與診斷三方面進(jìn)行闡述。首先,本文根據(jù)穿戴式心電系統(tǒng)原理,從心電采集電路、藍(lán)牙通信電路、電源供電電路和MCU控制電路方面分析了穿戴式心電檢測(cè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。其次,由于心電采集過程中容易耦合進(jìn)各頻率段的干擾信號(hào),采集到心電信號(hào)后需要濾除對(duì)心電信號(hào)造成干擾的噪聲。本文基于整型IIR濾波器設(shè)計(jì)原理,采用小波濾波方法的思想,提出了改進(jìn)的整型IIR數(shù)字濾波器濾除基線漂移、50Hz工頻以及高噪聲干擾,取得很好的濾波效果。最后,本文對(duì)比了差分閾值法和Mallat小波變換法兩種心電信號(hào)特征點(diǎn)檢測(cè)算法,選擇了更高的準(zhǔn)確率和更好的穩(wěn)定性的Mallat小波變換算法對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)檢測(cè),然后在單個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出了雙重BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)房性期前收縮、室性期前收縮兩種常見的異常心電圖進(jìn)行診斷,能夠達(dá)到97%識(shí)別率。本文設(shè)計(jì)的穿戴式心電檢測(cè)與診斷系統(tǒng)能夠?qū)θ梭w心電信號(hào)進(jìn)行采集和診斷分析,實(shí)現(xiàn)了心電設(shè)備的穿戴式設(shè)計(jì),提出了改進(jìn)的整型IIR濾波器算法以及雙重BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,使用MIT/BIH心電數(shù)據(jù)庫對(duì)算法的驗(yàn)證的基礎(chǔ)上在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)受試者的心電數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行分析,也能夠得出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：心電采集 整型IIR濾波器 心電診斷 小波變換 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH789
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 穿戴式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備在國(guó)內(nèi)外的研究與發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 心電診斷的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本課題研究的目的和意義11-12
• 1.4 文的內(nèi)容和章節(jié)安排12-13
• 第2章 穿戴式心電系統(tǒng)原理及其硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)13-25
• 2.1 心電信號(hào)特性13-15
• 2.1.1 心電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理13-14
• 2.1.2 心電信號(hào)的測(cè)量方法14-15
• 2.2 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的整體框架15-17
• 2.2.1 系統(tǒng)總框架的論述15
• 2.2.2 系統(tǒng)硬件電路的組成及實(shí)物圖15-16
• 2.2.3 根據(jù)心電信號(hào)的特有性質(zhì)對(duì)檢測(cè)電路的要求16-17
• 2.3 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)17-23
• 2.3.1 前置處理電路17-18
• 2.3.2 帶通濾波器及電平抬升電路18-20
• 2.3.3 后級(jí)放大電路20-21
• 2.3.4 CSR_BC417藍(lán)牙模塊21
• 2.3.5 電源供電電路21-22
• 2.3.6 MCU控制模塊22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 心電濾波算法研究25-34
• 3.1 心電信號(hào)的頻率特征25-27
• 3.2 整型IIR濾波器的設(shè)計(jì)27-30
• 3.2.1 整型的IIR低通濾波器設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.2 整型的IIR高通濾波器設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 改進(jìn)的整型IIR濾波器的設(shè)計(jì)30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 心電診斷算法研究34-48
• 4.1 MIT-BIH心律失常數(shù)據(jù)庫34
• 4.2 心電信號(hào)特征點(diǎn)檢測(cè)算法34-42
• 4.2.1 差分閾值法35-37
• 4.2.2 Mallat小波變換算法37-40
• 4.2.3 兩種心電信號(hào)特征點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)比40-42
• 4.3 雙重BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電診斷算法42-48
• 4.3.1 雙重BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)42
• 4.3.2 樣本數(shù)據(jù)的選取和處理42-43
• 4.3.3 雙重BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-44
• 4.3.4 結(jié)果分析44-48
• 第5章 總結(jié)與展望48-50
• 5.1 總結(jié)48
• 5.2 展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-52
• 附錄 系統(tǒng)效果圖52-53
• 致謝53-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果54

【相似文獻(xiàn)】

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