動態(tài)脈率數(shù)據(jù)采集與脈搏信號處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、心血管疾病是當(dāng)今危害人類健康的主要疾病之一，隨著我國人民生活水平的不斷提高和人口的逐漸老齡化，其發(fā)病率和死亡率日趨增加。因此，需要一種無創(chuàng)檢測方法來隨時了解自身的健康狀況。脈搏信號是一種非線性、非平穩(wěn)的微弱生理信號，含有大量的生理、病理信息，常對其進(jìn)行檢測分析，可以達(dá)到對心血管疾病的早預(yù)防和早治療的目的。目前脈率大都被靜態(tài)檢測，如能動態(tài)地連續(xù)記錄人體脈率，必然會揭示人體血管病變的某些規(guī)律。本文的主要工作就是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套動態(tài)脈率數(shù)據(jù)采集

2、與脈搏信號處理系統(tǒng)，并對正常人群和心血管疾病患者脈搏信號特征進(jìn)行分析。 首先，本文設(shè)計(jì)了脈率數(shù)據(jù)與脈搏信號采集系統(tǒng)，確定以AVR系列ATmega16單片機(jī)為核心，對脈率數(shù)據(jù)與脈搏信號進(jìn)行采集和存儲，并通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。在上位機(jī)以虛擬儀器軟件LabVIEW為平臺，采用多面板方式和模塊化設(shè)計(jì)思想開發(fā)一套脈搏信號分析系統(tǒng)軟件。該軟件包括患者管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、信號處理模塊和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸模塊等。 其次，由于脈

3、搏信號信噪比較低，在采集過程中混入的肌電干擾、工頻干擾、基線漂移等噪聲信號，對脈搏信號特征提取容易造成誤判，需要進(jìn)行去噪處理。本文在分析D．L．Donoho提出的小波硬閾值和軟閾值方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究了一種新的小波自適應(yīng)閾值消噪方法，仿真試驗(yàn)證明了該方法優(yōu)于傳統(tǒng)的閾值消噪法。 最后，采集學(xué)生和臨床確診為心血管疾病患者的脈搏信號，利用小波分析方法提取脈搏信號各尺度能量值，針對脈搏信號頻帶特點(diǎn)，改進(jìn)了特征提取算法。通過統(tǒng)計(jì)分析，在