本文關(guān)鍵詞：基于永磁定位獲取人體呼吸曲線的初步研究

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【摘要】：呼吸監(jiān)測(cè)具有保護(hù)生命的特別意義,其中繪制呼吸曲線可為呼吸系統(tǒng)疾病的診斷提供參考。本文對(duì)基于永磁定位獲取人體呼吸曲線進(jìn)行了初步研究。永磁定位是一種具有精度高,操作簡(jiǎn)單,無視線問題、對(duì)人體無害等優(yōu)點(diǎn)的非接觸式定位技術(shù)。首先,從宏觀電磁場(chǎng)理論出發(fā)推導(dǎo)多磁體的空間分布模型,采用一種混合算法來求解磁體的位置信息。利用粒子群智能算法得到定位目標(biāo)的初始位置信息,所得到的初始位置信息作為非線性算法的初始值,非線性算法采取非線性尋優(yōu)的Levenberg-Marquardt算法。此算法結(jié)合了智能算法收斂性好及非線性算法運(yùn)行效率高的優(yōu)點(diǎn)。其次,通過HMC1043傳感器獲取胸廓呼吸的動(dòng)態(tài)信號(hào),通過置位/復(fù)位電路在去除外部偏置的同時(shí)使傳感器保持較高的靈敏性。對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大、低通濾波等規(guī)整處理,使得到的信號(hào)更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。然后,編寫上位機(jī)軟件,利用LabVIEW軟件編寫數(shù)據(jù)接收、處理、顯示及存儲(chǔ)等程序。對(duì)本文獲取呼吸曲線的算法進(jìn)行驗(yàn)證。通過與傳統(tǒng)獲取呼吸曲線的方法進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果證實(shí)本文算法具有更高的可行性與有效性。最后,對(duì)永磁體定位進(jìn)行深入的研究,分別對(duì)單個(gè)永磁體和兩個(gè)永磁體在空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定位跟蹤,實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明本文采用的算法具有普遍適應(yīng)性。
【關(guān)鍵詞】：呼吸曲線 磁定位 定位算法 電路設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.04
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究意義8-10
• 1.2 永磁定位技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展10-11
• 1.3 永磁定位關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.4 本文主要工作12-13
• 第二章 永磁定位理論及算法13-22
• 2.1 磁偶極子模型13-14
• 2.2 多磁體磁場(chǎng)模型的建立14-16
• 2.3 算法分析16-22
• 第三章 永磁定位系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 永磁定位系統(tǒng)硬件框圖及主要器件選型22-33
• 3.1.1 硬件框圖22-23
• 3.1.2 HMC1043各向異性磁阻傳感器23-28
• 3.1.3 MSP430F149單片機(jī)28-30
• 3.1.4 AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換器30-33
• 3.2 電路部分33-39
• 3.2.1 置位/復(fù)位電路33-34
• 3.2.2 模擬信號(hào)處理電路34-36
• 3.2.3 AD7606外圍電路36-37
• 3.2.4 串.通信電路37-39
• 第四章 永磁定位系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)39-54
• 4.1 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)39-42
• 4.1.1 置位/復(fù)位脈沖時(shí)序39-40
• 4.1.2 AD采樣和轉(zhuǎn)換40-41
• 4.1.3 數(shù)據(jù)的串.發(fā)送41-42
• 4.2 LabVIEW程序設(shè)計(jì)42-54
• 4.2.1 虛擬儀器LabVIEW簡(jiǎn)介42-43
• 4.2.2 LabVIEW程序框圖43
• 4.2.3 主程序界面設(shè)計(jì)43-45
• 4.2.4 串.通信模塊45-46
• 4.2.5 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊46-47
• 4.2.6 數(shù)據(jù)處理模塊47-50
• 4.2.7 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊50-52
• 4.2.8 顯示模塊52-53
• 4.2.9 數(shù)據(jù)讀取53-54
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論54-60
• 5.1 單個(gè)永磁體定位結(jié)果54-55
• 5.2 呼吸曲線結(jié)果55-56
• 5.3 永磁體空間定位結(jié)果56-58
• 5.4 討論58-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 本文的工作60
• 6.2 存在的不足60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表文章情況65-66
• 致謝66

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本文編號(hào)：535736