基于手机的心音信号采集与处理技术研究

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移动医疗监护是一种有效的医疗监护模式,具有灵活性强、诊疗及时的特点,对于慢性疾病和突发疾病的预防有重大意义。手机运算速度的提高、功能的多样化、低成本等特性为移动医疗监护提供了有效的手段。心音信号作为一种判断心脏病情变化以及药物疗效的技术指标为心脏疾病的诊断和预防提供了重要依据,本论文研究了基于手机的心音信号采集和传输技术,内容包括基于手机音频接口的心音信号采集实现,通过移动互联网将心音数据发送到远程服务器端,在服务器上完成心音信号的诊断分析,实现心音诊断结果的持久化管理,并提供了信息管理服务。设计了基于手机的心音信号监护平台的总体结构,包括心音信号采集处理模块、手机心音信号采集传输软件、心音信号诊断服务器、手机与服务器信息交互系统。基于手机的音频接口的心音信号采集的实现。手机音频接口连接到心音信号传感器和前置放大电路,采集到的模拟心音信号经过音频A/D转换器生成数字信号。根据手机设备编码方式的不同最终生成PCM或者ADPCM数据,通过过信号的解压缩算法处理,提取出有效心音成分。处理后的心音数据成分利用Java Me中的GCF网络连接框架进行数据传输,完成了Post下网络传输和多线程编程的实现,并通过数据测试验证了方案的可行性和稳定性。手机端发送的心音数据在J2EE网络服务器上实现诊断分析的过程。利用J2EE网络编程技术结合Matlab中的Builder for Java工具,设计了Servlet下的心音信号特征提取算法。利用DB小波算法提取心音的有效频率成分,得到心率、S1时限、S2时限的特征值。在Servlet应用程序中建立JDBC应用数据库,实现了诊断结果的持久化存储问题。实现了手机与服务器信息交互设计,在深入分析两种编程技术特点和平台总体性能需求的基础上,采用MVC设计模式,以服务器端数据库为核心,实现了手机端和服务器端对数据库的访问。其中服务器的后台维护利用了spring+webwork+hibernate的企业级应用框架,解决了数据维护的工作量问题,提高了平台的总体运行效率。
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