實時心率算法研究與ECG可穿戴設備的實現(xiàn).pdf

1、心血管疾病頻發(fā)和人們對健康的日益關注刺激心電信號監(jiān)測設備的研發(fā)需求，但是當前的ECG監(jiān)測設備還不夠完善，比如傳統(tǒng)濕電極的使用時效過短、設備的功耗過高或者在人體活動時實時心率計算精度低下等。對此，為了不影響人體的正?；顒?，本文采用信號采集舒適化、系統(tǒng)功耗低微化、使用操作簡單化的設計理念，提出一種 ECG可穿戴設備設計方案來實時監(jiān)測分析人體心電信號。然而針織電極采集方式與人體的活動狀態(tài)勢必會加大運動偽跡等噪聲，因此優(yōu)化運動偽跡噪聲以及在運動

2、偽跡干擾下精確提取實時心率也是本文主要研究內(nèi)容之一?，F(xiàn)將本文的研究工作概括如下：
　　1、設計并實現(xiàn) ECG可穿戴設備系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件部分采用模塊化思想進行設計，由基于生物芯片 AD8232設計的心電信號采集電路、基于 STM32控制芯片設計的系統(tǒng)主控制器電路和基于射頻芯片 CC2541設計的心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)電路三大部分構成；而系統(tǒng)軟件部分包括基于μC/OS-II系統(tǒng)的主控電路軟件、基于 BLE協(xié)議棧的心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)電路軟件和基于 And

3、roid的后臺 APP軟件。經(jīng)過系統(tǒng)測試得出本文設計的ECG可穿戴設備穩(wěn)定性好，系統(tǒng)功耗低。
　　2、在實時心率算法的ECG預處理方面，對前人提出的肌電噪聲優(yōu)化算法和基線漂移修正算法進行仿真，各自對比選取出一種適合于本文的最優(yōu)方法；同時提出一種基于周期元和特征值的運動偽跡處理算法，該算法對運動偽跡具有良好的處理效果。
　　3、在實時心率提取方面，本文參考模板匹配算法，提出一種差分定位模板驗證的心率提取算法，該算法彌補了差分閾