心电信号检测系统的研究

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心电信号是反映人体机能的重要信号之一,它能在临床诊断时帮助医护人员判断出病人病情和身体的状况是怎么样的。所以对它的检测、存储、传送以及处理都有十分严格的要求:在检测心电信号时要尽量避免干扰,能够及时有效地把它传送给医护人员;在存储时,要使存储量达到最小化,以便心电信号能以很高的速度进行传输;在处理心电信号时,最重要的是尽量恢复出原来的心电信号,这就要求系统要具备很好的信号去噪和信号重构功能。无线中央监护系统就是用来监测心电信号的系统之一,它就能很好满足心电信号检测的功能,而且本文所介绍的医用多参数无线中央监护系统,与传统的有线系统不同,它能在一定范围内,以一定的通信协议实现信号的无线传输。该系统中我们采用了XE1201无线收发可编程芯片,因为它具备传输距离远(可达70米),数据传送速率高(能达64kB/s),抗干扰能力强和对电源的要求低等优点,利用它我们便可以实现各床边机与中央机的无线通信。另外,无线中央监护系统还能连续地、长时间地和自动地实现对其他生理参数的监测。 在信号处理方面本文给出了一种实现心电数据压缩的技术。该技术包含两种方法:一种是小波变换压缩方法,另一种是小波包变换压缩方法。小波变换压缩是直接对信号进行小波变换,然后是对变换后的系数进行编码,从而实现压缩;而小波包变换压缩是按信息熵搜寻小波包中的最优基,接着对心电信号进行小波包变换,然后将变换后的系数进行编码,从而实现压缩。小波变换和小波包变换它们是一种新的变换分析方法,它们的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征,而心电信号就是一个突变的信号,如果用传统的Fourier分析有很大的不便,一是得不到很高的压缩比,二是信号的损失也很大,而小波变换和小波包变换在对心电信号压缩时就不一样,他们不仅具有很高的压缩比,而且也使得心电信号的损失很少。在对心电信号得压缩过程中,必然会涉及到阈值的选择,以前的一些数据压缩方法中的阈值选择是基本不变的,在我们这个压缩方法中阈值的选择是自适应的。另外,利用小波变换和小波包变换的优点,我们还实现了心电信号的去噪功能。 随着现代微电子技术的发展,无线中央监护系统必将得到更深入的研究和广泛的应用,比如应用在无线网络的医疗信息资源共享、野外考察和军队急救等这些场合中。同时系统中的信号也必将得到更为完善的处理。
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