基于FPGA的心電信號(hào)處理.pdf

1、目前，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來越高，與此同時(shí)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(duì)心臟診斷的必要手段。由于心電信號(hào)本身十分微弱，并且常伴有各種噪聲的干擾，因此對(duì)心電信號(hào)的準(zhǔn)確檢測尤為重要。通常對(duì)心電信號(hào)的判別需要專業(yè)醫(yī)師有豐富的經(jīng)驗(yàn)和臨床知識(shí)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(duì)心電信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)檢測，其中最

2、為關(guān)鍵的部分就是對(duì)QRS波群的檢測，檢測結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性是對(duì)心電信號(hào)中其他波形的分析和對(duì)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(shí)，針對(duì)心電信號(hào)自身的特征，并且考慮到檢出率，和在硬件上實(shí)現(xiàn)的可實(shí)施性等問題，本文中采用小波變換對(duì)心電信號(hào)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(diǎn)，將原始心電信號(hào)分解在多個(gè)尺度上，有效的區(qū)分了有用信號(hào)和噪聲。由于小波變換可以在時(shí)間、頻率上突出信號(hào)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(duì)，最終確定心電信號(hào)中R波峰的位置。
　　設(shè)計(jì)了一種能夠在FPGA上實(shí)現(xiàn)的基于小波變換的心電信號(hào)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(duì)檢測、對(duì)誤檢結(jié)果處理以及R波定位和心率計(jì)算五個(gè)模塊。本文采用VHDL語言對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并通過MIT-BIH心律失常標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊進(jìn)行可靠性的驗(yàn)證。在第四章中給出了各個(gè)模塊的仿真波形圖，由仿真結(jié)果可以看出，本文采用的對(duì)心電信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測的方案