基于FPGA的脈搏與血氧飽和度監(jiān)測系 統(tǒng)研究.pdf

1、論文研究的基于 FPGA的脈搏與血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)包括信號采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口和信號處理子系統(tǒng)、短距離無線數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)以及用戶界面(UI)子系統(tǒng)。信號采集子系統(tǒng)采用反射式血氧傳感器模組采集血液的光感信號，其中，發(fā)射部件發(fā)出兩種波長的光，經(jīng)過人體組織的反射后被接收部件采集并轉(zhuǎn)換為光電流信號。再經(jīng)過模擬前端的放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換等處理，輸出數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接口和信號處理子系統(tǒng)以FPGA為處理平臺，實現(xiàn)與模擬前端的SPI接口、與短距離無線數(shù)據(jù)通

2、信子系統(tǒng)的I2C數(shù)據(jù)傳輸接口以及雙通道時分基-2 DIF算法，它是針對論文的應(yīng)用背景下的基于FFT算法的改進算法。所述的SPI接口實現(xiàn)對模擬前端內(nèi)部寄存器的配置，使得模擬前端工作在用戶定義的環(huán)境下。另外，SPI接口實現(xiàn)模擬前端輸出數(shù)據(jù)的傳輸。雙通道時分基-2 DIF算法對模擬前端輸出的數(shù)據(jù)序列進行處理。短距離無線數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)以低功耗藍牙片上系統(tǒng)nRF51822為平臺，采用點對點的傳輸方式，在Keil開發(fā)環(huán)境下開發(fā)基于S110 Soft

3、Device協(xié)議棧的低功耗藍牙應(yīng)用。用戶界面(UI)子系統(tǒng)以支持藍牙4.0技術(shù)的智能手機等為用戶終端，以 Android為系統(tǒng)軟件平臺，設(shè)計基于Android的應(yīng)用程序，接收低功耗藍牙片上系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)，并通過終端應(yīng)用程序界面實時顯示用戶的脈搏與血氧飽和度信息。此外，應(yīng)用程序還具有異常告警等功能，簡單實用。
　　通過對各子系統(tǒng)的功能進行模塊化的測試和驗證，結(jié)果表明各子系統(tǒng)的各功能模塊均達到了設(shè)計的目標(biāo)。最后，聯(lián)合各子系統(tǒng)測試和驗證