基于FPGA携带式心电异常预警系统的设计与实现

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q513867791
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
心脏疾病已经成为威胁人类健康和生命安全的主要疾病之一。而心电图(ECG)包含了大量有关心脏状态的信息,成为临床上诊断心脏疾病的重要方法。为实时监护心脏的健康情况,研发出一种高性能的携带式心电异常预警系统,对心脏病患者的自我诊断和自我监护具有重要的意义和价值。论文的主要工作如下:针对目前心电异常预警设备携带性,实时性等需求,本文采用了FPGA为硬件开发平台,Verilog HDL硬件描述语言进行了结构化设计和编程,Modelsim软件和Debussy软件进行了仿真测试,LabVIEW软件编程搭建功能验证平台进行了对比验证。本文实现了集心电信号的滤波、心电波形显示、心率显示、异常心率预警、异常心电数据存储等功能为一体的携带式心电异常预警系统。首先本文提出了采用数字滤波器来代替模拟滤波器对心电信号进行实时处理。在传统的心电信号预处理电路中,通常在前端加入模拟电路以滤除心电干扰信号。但模拟滤波器需要硬件来实现,且存在功耗的问题。而采用数字滤波器则能避免这些问题,可根据设计需要随时调整滤波参数。其次将系统分为硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括心电信号预处理电路、基于FPGA的设计与实现;软件设计包括数字滤波器的设计、预警算法的实现及系统功能的联合调试。在系统总体设计的基础上细致划分和定义了各功能模块。本文完成了数字滤波器的建模,实现了心电高频干扰、50Hz工频干扰的滤除,基线漂移的矫正。本文然后对滤波效果进行了验证,并最终实现了在FPGA平台上心电信号的显示、心率显示及异常心率的预警。最后通过Modelsim和Debussy软件对系统的各功能模块进行了仿真测试。使用MIT-BIH数据库中的心电数据对系统进行了有效性的验证。将测试后性能稳定的系统下载到FPGA上进行调试,并对其进行了设计方案及功能的验证,获得了良好的测试结果。
其他文献
社会组织是指由公民自发组成,为实现成员的共同理想,按照其内部章程开展活动,以便实现组织的宗旨和目标的非赢利性社会团体。从这个定义中很明显看出,一个典型的社会组织必须
目前的研究成果和发展趋势表明,虚拟现实技术和网络技术将对未来信息社会产生重要影响,并最终改变人类的生活和工作方式。相应地,这种发展趋势正潜移默化地改变着我们对遥控
《红楼梦》是中国文化的沉淀。在《红楼梦》中,曹雪芹笔下的人物形象真实而生动,贴近于现实生活。但对书中人物的评论,红学家们历来观点不一,争论不休,似乎给人们留下一个永
本文详细回顾了澳大利亚电影产业的发展历程和复兴之路。基于后殖民主义理论,解读其如何在被好莱坞垄断的国内市场中开辟本土电影的发展之路,并根据官方数据资料,简要分析了
目前我国小微企业不断增加,已经成为国民经济的主要构成部分。但很多小微企业在财务管理方面存在着理念过时、制度不规范、资金匮乏、融资渠道狭窄、人员素质偏低、现金账款
第一部分64-MSCT三维重建对肝脏血管的解剖性研究目的1.通过64-MSCT肝脏三期扫描,应用三维重建技术对肝动脉、肝静脉和门静脉血管成像,分析三者在肝内的分布结构和不同变异类
随着我国高等教育规模不断扩大,大学校园建设正在以前所未有的速度迅猛发展。近些年来,国内大学校园规划与建筑设计的实践日益增多,深圳地区近年来高校校园的建设更是如火如
联合试验是适应联合作战和装备发展需要应运而生的一种不同于以往的新型试验模式。对美军开展联合试验的背景原因和发展历程进行了梳理分析,对联合试验概念特点进行了深入论
<正>网络银行的迅速发展不仅改变了银行与客户之间的联系方式,也改变了银行的服务方式、营销方式和经营方式,给银行业的监管带来了挑战。探讨现行网络银行监管制度的不足,完
左手材料(LHMs)是一种介电常数?和磁导率?都为负的人工电磁材料,所以左手材料具有异于传统媒质的奇异特性。这种材料从2000年被实验验证可以由人工制备得到后,引起了整个科学