论文部分内容阅读
随着产科临床医学的发展,对于获取围产期胎儿健康状况信息的研究引起了更多人的重视,由此产生了许多不同的检测手段。与相对成熟的传统检测方法相比,基于胎儿心电的检测手段仍处于发展的初期阶段。胎儿心电,是胎儿发育阶段心脏产生的原发性信号。随着研究的深入,信号所包含的诸多反映胎儿健康状况的精确信息能作为产科医护人员诊断的有效依据,具有重要的医学价值。由于胎儿心电本身极其微弱且受到母亲心电为主的各种噪声信号干扰,如何获取干净的胎儿心电是迫切需要解决的问题,也是目前信号处理领域的研究热点。因此,本课题以此为背景,提出了一套基于盲分离技术提取胎心电的信号处理系统的设计与实现方案。系统采用的是基于盲分离算法的胎儿心电提取技术,内容主要包括了对信号的预处理、心电信号R波定位以及基于斜投影算子的单通单盲分离技术。通过仿真实验以及设备的临床测试结果表明,系统能够采集到信噪比较高的心电信号,并通过软件接口形式实现信号处理的过程,最后获得纯粹的胎儿心电。系统实现整体分为硬件与软件两大部分。其中,硬件由三个部分组成,包括负责信号采集的前端信号采集电路、负责控制设备工作与传输数据的ARM微处理器电路以及最后获取数据并进行信号处理工作的PC;而软件部分包括了运行在微处理器中的驱动程序,以及运行在PC环境下的上位机程序。驱动程序是C程序,负责驱动采集设备进行信号采集工作,以轮询、中断处理等方式实现采集数据帧封装和传输到PC端的功能;而上位机程序采用Qt编写,可跨平台运行,负责实现解析数据帧、调用信号处理接口提取胎儿心电并实时绘制波形等功能。系统软硬件协同工作,实现了系统采集与提取胎儿心电的主要功能。