基于WiFi傳輸?shù)男碾娦盘?hào)采集與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、心電信號(hào)是通過(guò)心臟收縮舒張運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生，攜帶著豐富的生理信息。心電信號(hào)的規(guī)律性可以描述人體的生理功能，是醫(yī)生診斷和治療心血管疾病的主要依據(jù)。近年來(lái)，心腦血管疾病在人群中發(fā)病率越來(lái)越高，具有隱蔽性、突發(fā)性等特點(diǎn)，有較高的致殘率和死亡率，給患者家屬帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和心理上的巨大壓力。因此心電監(jiān)護(hù)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。本論文以人體心電生理信號(hào)采集與分析為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)一套實(shí)時(shí)、高精度的心電信號(hào)便攜式采集與分析設(shè)備，它可以將心臟活動(dòng)的心電信息及時(shí)傳送給醫(yī)生并保存

2、，達(dá)到輔助心臟病診斷和心電信號(hào)分析的目的。
　　本文首先了解心電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理和信號(hào)特征，分析睡眠呼吸暫停性病人心電信號(hào)特征及分類(lèi)。然后選取MIT-BIH數(shù)據(jù)庫(kù)里(Apnea-ECG database)37個(gè)具有睡眠呼吸暫停癥狀心電信號(hào)的RR間期數(shù)據(jù)，利用多尺度熵算法對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)多尺度熵指數(shù)定義的MEI1-3和MEI13-15數(shù)據(jù)分析指標(biāo)，快速區(qū)分正常睡眠群體、輕度睡眠呼吸暫停患者、中度和重度呼吸暫?；颊?。便攜心電分析

3、設(shè)備硬件上設(shè)計(jì)了基于無(wú)線(xiàn)WiFi及QT上位機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀镜土男碾姴杉八吆粑O(jiān)護(hù)框架結(jié)構(gòu)，詳細(xì)給出了系統(tǒng)的STM32F103RCT6為主控模塊電路、24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS1292R的模擬前端心電采集電路、MCU與ESP8266WiFi模塊無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊電路及其他輔助電路，并進(jìn)行PCB印刷電路板設(shè)計(jì)、制作、打板和樣機(jī)調(diào)試。最后，設(shè)計(jì)下位機(jī)嵌入式軟件通過(guò)串行同步(SPI)通訊方式采集生理信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換傳送到主控MCU，

4、主控芯片與ESP8266WiFi模塊通過(guò)串行通訊進(jìn)行心電信號(hào)及呼吸波傳輸，實(shí)時(shí)把采集的心電信號(hào)和呼吸波送至上位機(jī)。上位機(jī)的數(shù)據(jù)分析軟件采用QT集成軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)接收到的WiFi模塊傳輸?shù)南挛粰C(jī)采集的心電信號(hào)，經(jīng)預(yù)處理得到心電圖顯示。并存儲(chǔ)心電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行心電特征提取與分類(lèi)，將結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控或傳送給下位機(jī)進(jìn)行警示。論文對(duì)設(shè)計(jì)的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估，得出MTBF和可靠度。在對(duì)連續(xù)的數(shù)據(jù)采集與分析方面，此設(shè)計(jì)的便攜式采集與分析設(shè)