基于FPGA的心電信號處理.pdf

1、目前，隨著社會的快速發(fā)展，人們對于生活質(zhì)量的要求越來越高，與此同時相應(yīng)的學(xué)習(xí)和工作壓力也隨之增大。心血管類的疾病已經(jīng)成為最為威脅人類健康的疾病之一，而心電圖是現(xiàn)在醫(yī)學(xué)中對心臟診斷的必要手段。由于心電信號本身十分微弱，并且常伴有各種噪聲的干擾，因此對心電信號的準(zhǔn)確檢測尤為重要。通常對心電信號的判別需要專業(yè)醫(yī)師有豐富的經(jīng)驗和臨床知識的積累，且容易造成誤判。因此為了使檢測結(jié)果更為精確且快捷，越來越多的中外學(xué)者研究對心電信號進(jìn)行自動檢測，其中最

2、為關(guān)鍵的部分就是對QRS波群的檢測，檢測結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性是對心電信號中其他波形的分析和對心臟診斷的重要依據(jù)。
　　本文總結(jié)了大量文獻(xiàn)中的理論知識，針對心電信號自身的特征，并且考慮到檢出率，和在硬件上實現(xiàn)的可實施性等問題，本文中采用小波變換對心電信號進(jìn)行分解，檢測R波峰。根據(jù)小波變換的多分辨率的特點，將原始心電信號分解在多個尺度上，有效的區(qū)分了有用信號和噪聲。由于小波變換可以在時間、頻率上突出信號局部特征，因此本文中采用閾值法在相

3、應(yīng)的尺度上檢測模極值對，最終確定心電信號中R波峰的位置。
　　設(shè)計了一種能夠在FPGA上實現(xiàn)的基于小波變換的心電信號檢測算法的系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包含AD轉(zhuǎn)換、小波分解、模極值對檢測、對誤檢結(jié)果處理以及R波定位和心率計算五個模塊。本文采用VHDL語言對設(shè)計進(jìn)行了仿真驗證，并通過MIT-BIH心律失常標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫對設(shè)計的各個模塊進(jìn)行可靠性的驗證。在第四章中給出了各個模塊的仿真波形圖，由仿真結(jié)果可以看出，本文采用的對心電信號實現(xiàn)自動檢測的方案