心脏泵血活动会使人体产生与心跳同步的微小震动,将这种微小震动记录下来即称为心震图(Seismocardiogram,SCG)。基于心震信号的检测装置无需将传感器直接贴附人体,即可实现对心脏机械活动情况的无感觉监测,但心震信号微弱,且易受干扰,不易测量。基于以上特点,设计并实现了基于心震信号的心功能无感觉检测装置。该装置主要由信号采集模块和信号处理模块组成。信号采集模块由传感器电路、放大电路、滤波电路(包括低通、陷波和隔直电路)和供电电路组成。传感器电路用于获取心脏泵血活动所引起的人体震动信号。放大电路由前置放大电路和主放大电路构成,前置放大电路用于放大传感器电路中输出的有用差模信号,其输出采用逐级放大、滤波的方式,经过主放大电路,及由低通滤波器和陷波器组成的滤波电路后,得到心震信号。信号处理模块由CPLD最小系统、模数转换部分、数模转换部分、存储器部分及通信部分组成。采集到的心震信号通过模数转换部分转换为数字信号,可通过存储器部分进行存储,或通过通信部分,利用UART将所得结果串行输出到上位机中,获取更长时间的心震信号,方便进一步分析与处理。整个系统的工作时序由CPLD最小系统提供。在该模块中,还利用VHDL语言实现数字低通滤波器,对心震信号进行预处理。心震信号反映了心脏的机械活动情况,对其分析即可获得受试者的心率。本文采用自适应可变差分阈值算法对预处理后的心震信号进行心率提取,该方法计算量小,是一种高效准确的快速IJK波群定位方法,实现了心率的实时检测。为验证系统设计的合理性,在检测心震信号的同时,同步采集一路单通道的心电图(Electrocardiogram, ECG)信号作时间基准。实验结果表明,系统能够准确的获取心震信号,能够实现对采集结果的预处理、存储和上传,并利用自适应可变差分阈值算法,进一步得到了受试者的心率信息。