基于SOPC便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、心電圖(ECG)是用來診斷心臟疾病的主要技術(shù)之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,更多的技術(shù)被應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)測(cè)量與儀器的研究和應(yīng)用當(dāng)中。由于心臟病發(fā)作的突發(fā)性與隨機(jī)性,60％的心臟病死亡發(fā)生在患者家中;醫(yī)院的監(jiān)護(hù)設(shè)備往往體積龐大,價(jià)格昂貴,不便于攜帶。所以研發(fā)微型化,智能化,便攜式的,實(shí)用的家用心電監(jiān)護(hù)儀器成為主要的研究方向。
　　 本文研究的主要內(nèi)容是基于SOPC(System on Programmable Chip)

2、片上可編程系統(tǒng),以Altera公司CycloneⅢ系列EP3C16Q240C8為核心芯片構(gòu)建硬件系統(tǒng)的平臺(tái),NiosⅡ嵌入式軟核作為處理器設(shè)計(jì)便攜式的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
　　 本文主要介紹了以下幾部分內(nèi)容:
　　 便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。ECG信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì),ECG信號(hào)通過前置放大電路,巴特沃思帶通濾波器,再經(jīng)過主放大電路,電壓抬升電路,A/D轉(zhuǎn)換電路,被送入FPGA芯片中做數(shù)字濾波處理。以及可觸摸的TFT液晶屏、

3、SD卡、USB接口等外圍設(shè)備的電路設(shè)計(jì)。
　　 基于NiosⅡ,在CycloneⅢ系列EP3C16Q240C8芯片的DE2嵌入式平臺(tái)上,移植了uClinux操作系統(tǒng)。
　　 數(shù)字濾波采用Altera公司的DSP Builder設(shè)計(jì)的等波紋切比雪夫FIR低通濾波器,濾除110Hz以上的高頻干擾;再利用LMS自適應(yīng)FIR濾波器,解決心電信號(hào)中的工頻干擾和基線漂移問題。
　　 ECG信號(hào)的檢測(cè),采用自適應(yīng)的可變閾值的差

4、分算法,對(duì)ECG信號(hào)的Q,R,S,T,P波進(jìn)行檢測(cè)及特征參數(shù)的提取。通過對(duì)特征參數(shù)的計(jì)算與病癥相對(duì)應(yīng),對(duì)各組ECG信號(hào)的診斷,得出診斷的結(jié)果。
　　 本文對(duì)上述各個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)的討論,并對(duì)整個(gè)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行搭建,通過Nios IDE進(jìn)行軟件的開發(fā),設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的主程序,協(xié)調(diào)控制各個(gè)模塊。本設(shè)計(jì)采用SOPC系統(tǒng),利用FPGA并行數(shù)據(jù)處理的優(yōu)點(diǎn),NiosⅡ處理器作為系統(tǒng)流程的控制核心,減少了大量外圍接口電路,縮小了體積,提高了系