基于智能手機(jī)的脈搏血氧儀研制.pdf

1、血氧飽和度的監(jiān)測(cè)能夠預(yù)防心血管疾病等，是判斷人的健康狀況的標(biāo)準(zhǔn)之一。但典型的脈搏血氧儀不具備自動(dòng)存儲(chǔ)日常監(jiān)測(cè)參數(shù)和移動(dòng)醫(yī)療的功能，因此在實(shí)際應(yīng)用中，存在一定的局限性。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能手機(jī)的性能和數(shù)據(jù)處理能力越來越強(qiáng)大，用戶也不斷增多。將家庭醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備和智能手機(jī)結(jié)合起來，從而可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)醫(yī)療方式的家庭保健。因此，基于智能手機(jī)的脈搏血氧儀研制具有重要的意義。
　　論文提出了一種基于智能手機(jī)的脈搏血氧儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，主要工作內(nèi)

2、容有：
　　首先簡(jiǎn)要介紹了血氧飽和度測(cè)量原理，基于Texas Instruments（TI）AFE4400，并以TivaTM Cortex-M4（M4）為處理器，實(shí)現(xiàn)了基于AFE4400的血氧飽和度預(yù)處理模塊電路，完成了硬件設(shè)計(jì)和制版，通過高效的嵌入式軟件設(shè)計(jì)，完成了信號(hào)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理等軟件模塊，使得M4卓越的低功耗性能得到了很好的發(fā)揮。
　　其次，血氧飽和度值可以通過對(duì)脈搏波波形的分析計(jì)算來獲得，脈搏

3、波信號(hào)含有大量的人體生理和病理信息。為了獲取更加精確的脈搏信號(hào)，論文研究了小波變換、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）、集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EEMD）幾種濾波算法。提出根據(jù)本征模態(tài)函數(shù)（IMF）的特征時(shí)間尺度參數(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶通濾波器的EMD和EEMD濾波算法，與小波變換相比，EMD和EEMD去噪效果更好，通過希爾伯特-黃頻譜實(shí)驗(yàn)得出EEMD不僅能夠避免模態(tài)混疊問題，更有利于脈搏波信號(hào)的分析。
　　最后，通過TI的Bluetooth芯片，經(jīng)濾波后的

4、數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)绞謾C(jī)，對(duì)血氧飽和度和心率的計(jì)算結(jié)果以及脈搏波波形的進(jìn)行顯示，同時(shí)可以實(shí)時(shí)保存參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)了血氧飽和度手機(jī)APP的設(shè)計(jì)。
　　論文的創(chuàng)新點(diǎn)有：（1）血氧數(shù)據(jù)采集模塊采用了TI血氧飽和度專用集成芯片AFE4400，它具有脈沖控制、光電檢測(cè)、信號(hào)放大、信號(hào)濾波和采樣等功能，簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)。結(jié)合M4完成了預(yù)處理電路設(shè)計(jì)，不僅實(shí)現(xiàn)了血氧信號(hào)采集和預(yù)處理功能，也大大減小了整個(gè)檢測(cè)電路的體積。并且具有功耗低、價(jià)格低、設(shè)備一