一種基于ECG生物特征分類檢測系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、心電(Electrocardiogram,ECG)信號作為一種人體生物電信號，在健康監(jiān)測、疾病診斷以及身份識別領(lǐng)域有著極為重要的應用。除了常規(guī)醫(yī)療場所使用的心電檢測設備，心電信號在可穿戴設備方面的研究和使用也越來越普遍。可穿戴設備的特點是體積小、侵入性低、對于功耗的性能要求嚴格，傳統(tǒng)的用于心電信號檢測的可穿戴設備普遍存在著電池續(xù)航能力低的問題。本文基于壓縮感知理論研究設計了一種低功耗心電檢測、身份識別仿真系統(tǒng)，而且對于不同的信號檢測具有

2、良好的適配性和擴展性。
　　本文設計的心電采集仿真系統(tǒng)主控采用STM32F103C8T6處理器，采集前端使用商用的AD8232集成信號調(diào)理模塊，并用單導聯(lián)方式進行心電數(shù)據(jù)的采集，使用藍牙HM06作為無線傳輸模塊。主控芯片控制12位AD轉(zhuǎn)換器采樣經(jīng)AD8232調(diào)理模塊硬件濾波后輸出的心電數(shù)據(jù)，然后將采樣得到的心電數(shù)據(jù)AD轉(zhuǎn)換后通過藍牙傳輸給PC，PC端接收到心電數(shù)據(jù)后根據(jù)壓縮感知理論設計的隨機二進制序列變換后得到的觀測矩陣進行測量，

3、得到壓縮后的心電數(shù)據(jù)，然后利用matlab工具箱通過恢復矩陣和正交匹配追蹤算法恢復出原始信號，并對恢復信號進一步濾波去噪，最后進行波形檢測并提取心電波形特征值，輸入支持向量機libSVM工具箱進行身份識別。
　　實驗表明，本文設計的基于壓縮感知原理的心電數(shù)據(jù)采集仿真系統(tǒng)，通過對比常用的6種觀測矩陣，100次獨立實驗結(jié)果表明本文提出的階梯型二進制矩陣具有更好的重構(gòu)性能，信號壓縮比可達到40％，信號恢復準確率高，重構(gòu)誤差為0.0668