人體脈搏信號(hào)的嵌入式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用的研究.pdf

1、健康是人類永久關(guān)注的話題，脈搏監(jiān)測(cè)可以提供生理參考信息以及有價(jià)值的診斷信息，因此，研究與開發(fā)適用于醫(yī)療保健的脈搏信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有十分重要的意義。嵌入式技術(shù)推動(dòng)電子產(chǎn)品朝著經(jīng)濟(jì)、小巧、可靠、高效、智能化方向發(fā)展，已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，也為現(xiàn)代醫(yī)療監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供廣闊發(fā)展空間。本文研究脈搏信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的嵌入式技術(shù)及其應(yīng)用，研制開發(fā)一種面向個(gè)人醫(yī)療、保健、康復(fù)用途的脈搏信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種新型的人體生理信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要采用嵌入式技術(shù)

2、，并與生物信號(hào)傳感技術(shù)、低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地人體脈搏信號(hào)的測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄與保存，通過(guò)基于虛擬儀器開發(fā)的脈搏信號(hào)分析處理及特征提取軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體健康狀態(tài)的初步評(píng)估。具體成果如下： 采用光電容積法設(shè)計(jì)脈搏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光電式脈搏傳感器及其檢測(cè)電路，重點(diǎn)從信噪比、可靠性、線性度、靈敏度等方面考慮，合理設(shè)計(jì)脈搏檢測(cè)裝置的傳感器、放大器、濾波器及電源模塊。 為實(shí)現(xiàn)脈搏信號(hào)采集，本文應(yīng)用嵌入式

3、技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)脈搏信號(hào)采集記錄器。選用高速、擴(kuò)展能力強(qiáng)、性價(jià)比高的ATmega64單片機(jī)作為信號(hào)采集記錄器的嵌入式處理器，并擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換、串行通訊、鐵電存儲(chǔ)、大容量磁盤存儲(chǔ)、液晶顯示、鍵盤控制等模塊，實(shí)現(xiàn)采集、存儲(chǔ)、通訊等功能。本文還移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的軟件架構(gòu)到系統(tǒng)控制器中，充分發(fā)揮硬件資源并進(jìn)行多任務(wù)的協(xié)調(diào)。 為實(shí)現(xiàn)人體健康狀態(tài)的初步評(píng)估，本文采用時(shí)域分析、頻域分析、小波變換等方法對(duì)脈搏波的分析、處理及特征提

4、取進(jìn)行研究。應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)，構(gòu)建脈搏波采集分析及特征提取軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)以LabVIEW為平臺(tái)，基于上述理論研究，實(shí)現(xiàn)人體脈搏信號(hào)的采集、顯示、預(yù)處理及時(shí)頻域分析。 本文研究的脈搏信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能智能化、設(shè)計(jì)靈活、操作簡(jiǎn)單，集應(yīng)用軟件和硬件于一體，具有體積小、功能集中、可靠性高和性價(jià)比高等特點(diǎn)，充分發(fā)揮了嵌入式技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，適于大規(guī)模推廣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文的研究將推動(dòng)醫(yī)療保健設(shè)備的數(shù)字化、家庭化發(fā)展，為公共醫(yī)療事