一種基于ECG生物特征分類檢測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、心電(Electrocardiogram,ECG)信號(hào)作為一種人體生物電信號(hào)，在健康監(jiān)測(cè)、疾病診斷以及身份識(shí)別領(lǐng)域有著極為重要的應(yīng)用。除了常規(guī)醫(yī)療場(chǎng)所使用的心電檢測(cè)設(shè)備，心電信號(hào)在可穿戴設(shè)備方面的研究和使用也越來(lái)越普遍?？纱┐髟O(shè)備的特點(diǎn)是體積小、侵入性低、對(duì)于功耗的性能要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)的用于心電信號(hào)檢測(cè)的可穿戴設(shè)備普遍存在著電池續(xù)航能力低的問(wèn)題。本文基于壓縮感知理論研究設(shè)計(jì)了一種低功耗心電檢測(cè)、身份識(shí)別仿真系統(tǒng)，而且對(duì)于不同的信號(hào)檢測(cè)具有

2、良好的適配性和擴(kuò)展性。
　　本文設(shè)計(jì)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(hào)調(diào)理模塊，并用單導(dǎo)聯(lián)方式進(jìn)行心電數(shù)據(jù)的采集，使用藍(lán)牙HM06作為無(wú)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(guò)藍(lán)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(shè)計(jì)的隨機(jī)二進(jìn)制序列變換后得到的觀測(cè)矩陣進(jìn)行測(cè)量，

3、得到壓縮后的心電數(shù)據(jù)，然后利用matlab工具箱通過(guò)恢復(fù)矩陣和正交匹配追蹤算法恢復(fù)出原始信號(hào)，并對(duì)恢復(fù)信號(hào)進(jìn)一步濾波去噪，最后進(jìn)行波形檢測(cè)并提取心電波形特征值，輸入支持向量機(jī)libSVM工具箱進(jìn)行身份識(shí)別。
　　實(shí)驗(yàn)表明，本文設(shè)計(jì)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(guò)對(duì)比常用的6種觀測(cè)矩陣，100次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的階梯型二進(jìn)制矩陣具有更好的重構(gòu)性能，信號(hào)壓縮比可達(dá)到40％，信號(hào)恢復(fù)準(zhǔn)確率高，重構(gòu)誤差為0.0668