基于LabVIEW的心電采集分析系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、心臟病突發(fā)性強、危險性大，目前對于心血管疾病的早干預、早治療已經(jīng)引起越來越多人的關(guān)注。從心電信號中提取生理病理信號對于心血管疾病的診斷至關(guān)重要。針對心電信號的非平穩(wěn)性、隨機性，不斷完善心電信號的采集，探求更加精確的分析方法，嘗試選用智能的方法識別心電特征點，通過軟件算法進行輔助診斷成為一種大的趨勢。目前國內(nèi)外應用虛擬儀器開發(fā)的生物醫(yī)學信號檢測設(shè)備不斷涌現(xiàn)，在此發(fā)展基礎(chǔ)之上，為了方便人們了解自身心臟健康狀況，本課題提出一種低功耗、經(jīng)濟、易

2、操作的家用心電采集分析系統(tǒng)的設(shè)計方案，用以滿足人們對心血管疾病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療的需求。
　　本論文設(shè)計主要包括以下幾方面的工作：
　　一、硬件部分設(shè)計用以完成心電信號的采集。根據(jù)心電信號的特點，選取低功耗元器件進行前端信號調(diào)理電路的設(shè)計，選用國產(chǎn)經(jīng)濟型虛擬示波卡作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備與計算機相連接。
　　二、軟件部分設(shè)計用以完成心電信號的分析存儲。以LabVIEW2013為平臺，編寫軟件程序。
　　1.應用 L

3、abVIEW外部代碼連接機制中的動態(tài)鏈接庫函數(shù) Call Library Function Node圖標進行編程。調(diào)用 DLL動態(tài)鏈接庫函數(shù)實現(xiàn)軟硬件接口間通訊。
　　2.應用LabVIEW中的“生產(chǎn)者/消費者”循環(huán)構(gòu)架采用主從循環(huán)并行的設(shè)計模式進行編程。它的特點是多個任務(wù)并行執(zhí)行和基于隊列的循環(huán)間數(shù)據(jù)傳輸。它利用了隊列的緩存技術(shù)，滿足了編程中同時執(zhí)行的兩個過程不會相互影響執(zhí)行速度的需要，實現(xiàn)信號的高頻率、長時間采集以及數(shù)據(jù)的無失

4、真保存。大大提高了程序的運行效率。
　　3.使用MIT-BIH Arrhythmia Database（心律不齊數(shù)據(jù)庫）及MIT-BIH Noise Stress Test Datebase（噪聲壓力測試數(shù)據(jù)庫）標準心率數(shù)據(jù)庫中樣本數(shù)據(jù)進行仿真試驗。確定使用小波變換的時頻分析方法進行信號分析。利用小波變換的多分辨率分析去除基線漂移。將含噪信號進行多尺度分解。再在特定尺度重構(gòu)信號。該方法濾波效果好、性能穩(wěn)定同時保證了較高的分辨率。同

5、時采用小波閥值去噪法在不同尺度下選取不同閥值去除工頻干擾和肌電干擾。
　　4.在LabVIEW下，使用峰值檢測子 VI進行R波峰值及 Q、 S波谷特征點的提取。通過LabVIEW生物醫(yī)學工具進行心率變異性HRV（Heart Rate Variability）分析。使用閥值限定的方法編程實現(xiàn)心率計算。
　　5.在LabVIEW下，實現(xiàn)前面板測試結(jié)果的顯示。應用 New Report.vi、Append Front Panel