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心血管疾病是威胁人类健康和生命安全的重要疾病之一。对心血管疾病病人的心电、血压等方面的监护非常重要,各种医疗监护仪器、系统也应运而生。现在的医用监护系统从对单个病床的监护发展到对多个病床的同时监护。各种监护设备正朝着综合化、小型化、智能化和网络化的方向发展。另外,随着无线监护技术的进一步发展,无线网络技术在无线监护设备中已经有了很多应用,其中无线传感器网络技术是一种典型的具有交叉学科性质高科技技术。
本文通过对心电监护和无线传感器网络技术的研究与学习,提出了一种对人体心电信息无线遥测监护终端的实现方案。论文从算法设计和硬件实现这两个方面详细阐述了无线遥测监护终端的设计与实现思想。
在算法设计上,对心电信号噪声种类及其来源进行了分析,研究对比了现有的噪声抑制算法。在此基础上采用了基于零极点对消设计的50Hz陷波器和易于在硬件中实现的快速中值滤波基线漂移矫正算法。同时对心电信号中QRS波识别算法进行了比较,设计出基于可变差分阈值法的QRS波的检测算法,该算法运算速度快,识别率高。
在硬件实现上,通过对国内外心电图机原理的学习,分析介绍了本课题实现的心电信号提取电路的原理,并介绍了心电信号处理算法的硬件实现和ZigBee无线通讯终端的实现。
最后通过实验,对整个系统的性能加以评估验证,包括心电信号预处理算法及QRS波识别算法的性能、心电信号提取处理模块的性能和ZigBee无线通讯模块性能等。实验结果表明,该系统工作良好,为无线遥测监护终端的研发提供了一种新的思路。