【摘 要】
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城市化和人口老龄化的加速,再加上人们缺乏锻炼、饮食不健康、压力过大等因素,导致以心血管疾病为首的慢性病危害日益严重,心脏病已经成为危害人类健康的主要疾病。目前,心电图检测是临床上诊断心血管疾病的可靠检测方法之一,对于心血管病的预防和治疗有着非常重要的意义。近年来,随着电子科技的发展,可穿戴医疗设备以及家用的便携式医疗器械逐步发展起来,以满足在日常生活中长时间监测心电信号的需求。本文在现有可穿戴心电
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城市化和人口老龄化的加速,再加上人们缺乏锻炼、饮食不健康、压力过大等因素,导致以心血管疾病为首的慢性病危害日益严重,心脏病已经成为危害人类健康的主要疾病。目前,心电图检测是临床上诊断心血管疾病的可靠检测方法之一,对于心血管病的预防和治疗有着非常重要的意义。近年来,随着电子科技的发展,可穿戴医疗设备以及家用的便携式医疗器械逐步发展起来,以满足在日常生活中长时间监测心电信号的需求。本文在现有可穿戴心电监测设备的基础上,将无线传感器网络同步技术应用于心电实时监测,建立了基于无线差分的分布式心电监测系统,目的在于摆脱传统有线方式中导联线的束缚,克服多导联心电的可穿戴设计与连续监测设计之间的矛盾。本文工作具体如下:首先根据心电信号的形成原理和信号特征,设计了可靠的传感器节点和协调器的硬件电路,其中详细介绍了传感器节点电荷传感器模块、ADS1298模数转换模块、CC2530射频模块、MSP430主控模块、电源模块的设计工作,并完成了传感器节点和协调器的PCB板的绘制与调试工作。然后搭建了基于TIMAC协议栈的Zigbee无线传感器网络,并且针对连续采集心电信号的传感器节点,分析了同步采集设计关键的两个部分:同步采集触发和同步累积误差抑制,对于这两个部分分别介绍了基于Zigbee信标使能网络实现同步的方法,最后测试节点同步触发的平均误差为44.06μs。最后对本文设计的系统进行了测试,一是传感器节点的基本性能参数,测得节点等效输入短路噪声约为4.2μV,共模抑制比为89.9 dB;二是利用所设计的系统对人体心电信号进行了实时监测,结果验证了所提出分布式心电监测系统的可行性。
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