心電身份識別在汽車防盜系統(tǒng)上的應(yīng)用.pdf

1、人體生物特征信息有很好的唯一性、安全性等優(yōu)點，已成為身份認證的一種新介質(zhì)。心電信號是人體生物特征信息的一種。21世紀以來，許多學者開始探討心電身份識別技術(shù)并取得一些成果，但實際應(yīng)用尚未推廣。本課題探討如何把心電身份識別應(yīng)用到嵌入式汽車系統(tǒng)中，以提高汽車防盜等安全指數(shù)。
　　本文先是結(jié)合實際情況設(shè)計了一個適合于嵌入式車載應(yīng)用場合的身份識別系統(tǒng)架構(gòu)，然后分硬件電路設(shè)計和軟件算法研究兩方面工作去做。硬件電路設(shè)計包括采集模塊設(shè)計和主控器的

2、設(shè)計。采集模塊設(shè)計上，對放大電路和濾波電路部分做了重點探討。在主控器的設(shè)計上，充分考慮了運算速度、存儲空間、所需接口等因素，確定一款合適的嵌入式控制處理芯片。軟件算法上的研究主要包括信號的去噪算法、心電的識別算法和運動后等不同心律下的心電識別問題。在心電去噪方面，實驗對比了傳統(tǒng)的基于傅立葉變換去噪和基于小波去噪的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)小波去噪效果更好。比對識別算法上，主要是在頻域里面進行。運動狀態(tài)的心電識別問題，主要從模型預(yù)測和建立多樣本數(shù)據(jù)庫這兩

3、個方向進行探討。本論文的主要成果有：
　　（1）設(shè)計了一個適合于嵌入式車載應(yīng)用場合的身份識別系統(tǒng)，包括硬件電路設(shè)計和軟件識別算法的實現(xiàn)。
　　（2）為了操作的方便和實用，采集模塊采用的是單導(dǎo)聯(lián)手觸式采集方案。針對該方案采集到的信號微弱而且含噪音比較多的特點，設(shè)計了合適的放大電路和濾波電路，并且在數(shù)據(jù)上進行了軟件去噪處理，取得很好的效果。
　?。?）針對心電信號時域波形不穩(wěn)定的特點，提出了一種基于頻譜特征的識別算法，并設(shè)

4、計實驗測試算法的識別正確率。為了解決因接觸不良導(dǎo)致中間某段波形變形問題，在求頻譜特征前先對幾個周期波形進行平均。
　　（4）針對運動后等不同心律狀態(tài)下的心電識別問題，本文設(shè)計了兩種算法，并實驗測試算法的效果。發(fā)現(xiàn)建立多心律樣本庫，能提高運動狀態(tài)下的心電識別正確率。
　　設(shè)計的系統(tǒng)帶有CAN總線接口，能夠很好地與汽車控制系統(tǒng)融合，可以把心電身份識別技術(shù)與汽車控制很好地聯(lián)系起來。同時對于后續(xù)的開發(fā)，可以把基于心電的疾病診斷技術(shù)融