分布式心动信号采集系统及处理算法研究

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智能服装是电子信息学科、材料学科、纺织学科及其它相关学科结合与交叉的产物,能够监测人体外部环境及内部状态的变化,具有携带方便、实时监测等特点。心动信号是重要的人体生理信号之一,心动检测功能的智能服装能够实现对人体心动信号的实时检测,发现心血管疾病,及时救治,因此,对具有心动检测功能的智能服装的研究具有重要的理论意义和很高的应用价值。  本文针对具有心动检测功能的智能服装中分布式心动信号采集系统及处理算法进行了研究。设计了分布式心动信号采集系统,包括PVDF传感器、调理电路模块、NI数据采集卡和计算机,采用LabVIEW开发平台编写了系统软件,搭建了分布式心动信号采集系统实验平台,并进行了实验,其结果表明该系统能够实现临床中的人体五个区域(①二尖瓣区,②肺动脉瓣区,③主动脉瓣区,④主动脉瓣第二听诊区,⑤三尖瓣区)心动信号的采集;在Matlab环境下,采用HHT方法对心动信号进行了预处理,实现了心动信号的消噪、分段;应用混沌理论研究了六类心脏疾病的非线性特征参数,采用C-C法确定了各段心动信号的嵌入维数m和延迟时间τ参数,对各段心动信号的非线性参数进行了定量分析,以及相应各段心动信号进行了相空间重构,对六类疾病的各段心动信号相空间进行了定性分析,得到了各段心动信号的相空间参数与六类心脏疾病的对应关系,提高了心脏疾病诊断的准确性。  本文所设计的分布式心动信号采集系统在具有心动检测功能的智能服装中具有较好的应用前景。所采用的基于C-C法确定心动信号嵌入维数m和延迟时间τ参数的相空间重构方法在心动检测功能的智能服装及心脏疾病诊断中具有重要的理论意义和很高的应用价值。
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