论文部分内容阅读
心脏病是威胁人类生命健康的主要疾病之一,其死亡率居多种主要疾病之首。因此,心脏疾病的诊断和防治一直是当今医学界的一个重大课题。本文针对上述需求,设计了一套心电信号采集、无线传输和分析处理系统。系统下位机部分以STM32F103RET6为核心,主要包括:STM32F103RET6模块,采集模块ADS1298,蓝牙4.1模块RN4020和电源模块等。实现心电信号采集和通过蓝牙无线传输给上位机的功能。首先,将采集到的心电信号,通过主控芯片STM32F103RET6的SPI接口控制采集芯片ADS1298,完成心电数据的放大、滤波、共模抑制和A/D模数转换,再通过UART接口连接蓝牙芯片RN4020,在蓝牙通讯协议下完成心电数据向上位机的发送。系统上位机采用PC机在Windows环境下运行,实现和下位机的数据通信。上位机软件开发采用Visual Studio2010平台,使用C#语言进行编程。系统首先将采集到的心电数据进行导联变换处理,完成8导数据转换为12导数据、多导联心电波形显示、心电参数分析、JPG、PDF格式的心电图报告和心电数据表的生成、患者信息管理、心电数据采用SQL数据库进行存储,采用Socket套接字实现患者信息和心电报告的远程网络传输。本文理论研究部分包括心电滤波算法研究和心电特征波形提取。采用限幅滤波来滤除脉冲干扰信号,FIR数字滤波器来滤除50Hz的工频干扰信号,滤波后的信号采用递推平均滤波法进行平滑处理。本文还对奇异值小波变换识别心电波形R波峰值点,连续小波变换(CWT)识别特征波形QRS波群、T波和P波进行了Matlab仿真研究,研究结果用C++语言生成DLL动态链接库,最终在上位机系统中用C#语言调用实现。最后对系统的采集和分析部分进行验证。分析系统利用MPS450依次产生各类异常心电信号进行验证分析。从而初步证明了整个采集分析系统的设计合理性和可用性。