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优生优育对每个家庭都至关重要,胎儿监护可发现胎儿生长发育过程中的异常状况以便及时采取治疗,因此十分必要。目前,胎心宫缩图(CTG)是最常见的胎儿监护方法,通过分析胎心率、宫缩和胎动对胎儿健康状况进行评估。然而,CTG存在很大的主观性和过高的假阳性。而且胎心率(FHR)监护使用的技术手段也存在较多的弊端,比如系统复杂、体积过大、佩戴不便,不利长期监测等。因此,本文提出基于母亲腹部电信号提取胎儿心电信号(fECG),实现FHR监测,使得系统简化、体积变小,满足可穿戴、长期佩戴的监护需求。本文研究的主要内容如下:(1)调研目前CTG在胎儿监护方面使用的主要技术手段,以及这些技术手段存在的问题。本文首先分析母亲腹部电信号特征,然后阐述基于母亲腹部电信号提取胎儿心电信号(fECG)、以实现FHR监测的可行性。最后,对比研究此方法替代目前CTG胎儿监护的优势。(2)设计可穿戴胎儿心电采集装置。该装置采用非侵入式方式,将电极片贴在孕妇腹部,从孕妇腹部采集混叠电信号(aECG)。混叠电信号包括母亲心电信号(mECG)、胎儿心电信号(fECG)和噪声(NOISE)。混叠信号经过放大、滤波去噪、采样后,完成数据传输。为实现可穿戴,软硬件设计采取了多种措施,以达到减小硬件体积、降低系统功耗、提升续航能力的目的。(3)研究胎儿心电信号(fECG)和胎心率(FHR)提取算法。去除肌电、工频噪声和mECG,以提取fECG;检测R-R波间隔时间,进而计算胎心率(FHR)。重点研究fECG的提取算法和软件实现。由于fECG很微弱,且包含多种噪声,本文比较研究目前较为成熟的胎儿心电提取算法,针对本系统设计要求,采用Fast ICA算法提取胎儿心电信号。(4)设计Android智能手机应用软件(APP)。可穿戴式胎儿心电采集装置通过无线蓝牙通信将胎儿心电数据传送至手机APP,手机显示胎儿监护数据和曲线。