基于DSP的便携式心电监护系统研究

发布时间：2017-05-25 17:27

  本文关键词：基于DSP的便携式心电监护系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：心脏病由于具有突发性、短暂性和危险性的特点,其发病率和致死率近几年来都有不断增高的趋势,心脏疾病已经成为威胁人类健康的重要因素。心电图(ECG)是医生用以诊断和治疗此类疾病的主要依据,其具有诊断可靠、方法简便、对病人无损害等优点,在现代医学中,对心电图的研究和心电监护仪的研制成为重要的研究课题,其中便携式心电监护仪以小型方便、结构简单、性能稳定等优点被广泛应用于非监护室及外出抢救病人的实时监护中。 本文设计了一种基于DSP的便携式心电监护仪,整个系统由心电采集模块、LCD波形显示模块、基于FAT32文件系统存储格式的SD卡心电数据存储模块、数据分析及异常检测模块、心电信号无线传输模块组成,具有低功耗、低价格、高性能以及高可靠性等一系列优势。 本系统采用TI公司的超低功耗16位定点数字信号处理器TMS320C5515作为核心处理器,以多通道、同步采样、24位增量-累加型(△∑)模数转换器(ADC)ADS1298芯片组成系统的模拟前端,完成心电信号数据的采集工作,并能够将实时心电波形显示在LCD屏幕中,同时实现心电信号数据在SD卡中的存储,采用小波变换对心电数据进行特征提取和异常检测,无线通讯模块SIM900A可以通过GPRS网络将心电数据远程传输到医院监护中心供医生进行诊断分析。 本文设计的便携式心电监护系统具有较小的体积,便于携带,通过外接胸部导联心电电极可以方便的实现对佩戴者健康状况的实时动态监测,对于心血管疾病患者的治疗和正常人的日常保健都具有十分积极的意义,可以实时掌握使用者的发病情况并及时施救,能够有效避免心血管疾病危险事件的发生。本系统具有界面友好、操作简单、监护准确安全等特点,可广泛应用于家庭、社区医院及流动医疗站等场所,具有广阔的应用前景。
【关键词】：数字信号处理器(DSP) 便携式心电监护仪 无线传输 异常检测
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.6
【目录】：

• 目录4-7
• CONTENTS7-10
• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 绪论13-19
• 1.1 课题研究背景13-14
• 1.2 动态心电监护仪的发展和现状14-16
• 1.3 课题研究目标16-19
• 第2章 系统主要器件介绍19-29
• 2.1 数字信号处理器TMS320C551519-24
• 2.1.1 定点数字信号处理器TMS320C5515简介19-20
• 2.1.2 TMS320C55x的CPU体系20-21
• 2.1.3 TMS320C5515存储空间结构特点21-23
• 2.1.4 TMS320C5515的片上外设23-24
• 2.2 心电采集模块ADS129824-26
• 2.2.1 信号采集的挑战24
• 2.2.2 ADS1298产品概述24-26
• 2.3 无线通讯模块SIM900A26-29
• 2.3.1 通讯网络选择26-27
• 2.3.2 SIM900A简介27-29
• 第3章 硬件电路设计29-43
• 3.1 系统功能需求分析29-30
• 3.2 系统3.3V供电电路设计30-31
• 3.3 心电采集电路设计31-33
• 3.3.1 右腿驱动电路设计31-32
• 3.3.2 ADS1298心电采集电路设计32-33
• 3.4 数据存储电路33-36
• 3.4.1 MMC/SD卡控制器简介34
• 3.4.2 Micro SD卡简介34-35
• 3.4.3 DSP与SD卡通信电路设计35-36
• 3.5 LCD波形显示电路设计36-38
• 3.5.1 LCD与LIDD控制器简介36-37
• 3.5.2 DSP与LCD连接电路设计37-38
• 3.5.3 背光灯控制电路38
• 3.6 无线通讯模块电路设计38-41
• 3.6.1 SIM900A电路设计39-40
• 3.6.2 升压电路设计40
• 3.6.3 SIM卡连接电路设计40-41
• 3.7 蜂鸣器电路设计41-43
• 第4章 系统软件设计43-61
• 4.1 CCS开发工具43-46
• 4.1.1 CCS概述43-45
• 4.1.2 代码生成工具45
• 4.1.3 芯片支持库(CSL)简介45-46
• 4.2 系统整体程序框架46-47
• 4.3 心电采集程序47-48
• 4.4 液晶显示程序设计48-50
• 4.5 数据存储程序设计50-53
• 4.5.1 Micro SD卡初始化51-52
• 4.5.2 Micro SD卡读写数据52-53
• 4.6 无线通讯程序设计53-58
• 4.6.1 AT指令集53-55
• 4.6.2 串口设置55-56
• 4.6.3 数据传输56-58
• 4.7 心电数据特征提取及异常分析58-61
• 4.7.1 特征提取58-59
• 4.7.2 异常分析59-61
• 第5章 FAT32文件系统61-73
• 5.1 文件系统简介61-62
• 5.2 FAT32文件系统结构62-68
• 5.2.1 FAT32保留区63-65
• 5.2.2 FAT32中的FAT表65-66
• 5.2.3 FAT32的数据区66-68
• 5.3 FAT32文件系统的实现68-73
• 5.3.1 打开文件68-69
• 5.3.2 数据写入文件69-70
• 5.3.3 读取文件中的数据70-71
• 5.3.4 文件删除71-73
• 第6章 总结与展望73-75
• 6.1 本文完成的主要工作73
• 6.2 不足之处73-74
• 6.3 前景展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-81
• 学位论文评阅及答辩情况表81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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4 焦腾;董秀珍;张坤;张雯;王华;;基于GPRS网络的远程心电监护系统[J];电子工程师;2008年11期

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6 段勇;陈真诚;宋含;;基于MSP430单片机的SD卡读写[J];生物医学工程研究;2007年04期

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本文编号：394492