人體脈搏信號的嵌入式實時監(jiān)測技術及應用的研究.pdf

1、健康是人類永久關注的話題，脈搏監(jiān)測可以提供生理參考信息以及有價值的診斷信息，因此，研究與開發(fā)適用于醫(yī)療保健的脈搏信號實時監(jiān)測系統(tǒng)具有十分重要的意義。嵌入式技術推動電子產品朝著經濟、小巧、可靠、高效、智能化方向發(fā)展，已成為一個研究熱點，也為現代醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)提供廣闊發(fā)展空間。本文研究脈搏信號實時監(jiān)測的嵌入式技術及其應用，研制開發(fā)一種面向個人醫(yī)療、保健、康復用途的脈搏信號實時監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種新型的人體生理信息監(jiān)測系統(tǒng)，主要采用嵌入式技術

2、，并與生物信號傳感技術、低功耗設計技術、虛擬儀器技術和醫(yī)療技術等相結合，實現隨時隨地人體脈搏信號的測量、數據記錄與保存，通過基于虛擬儀器開發(fā)的脈搏信號分析處理及特征提取軟件系統(tǒng)實現對人體健康狀態(tài)的初步評估。具體成果如下： 采用光電容積法設計脈搏監(jiān)測系統(tǒng)的光電式脈搏傳感器及其檢測電路，重點從信噪比、可靠性、線性度、靈敏度等方面考慮，合理設計脈搏檢測裝置的傳感器、放大器、濾波器及電源模塊。 為實現脈搏信號采集，本文應用嵌入式

3、技術設計開發(fā)脈搏信號采集記錄器。選用高速、擴展能力強、性價比高的ATmega64單片機作為信號采集記錄器的嵌入式處理器，并擴展A/D轉換、串行通訊、鐵電存儲、大容量磁盤存儲、液晶顯示、鍵盤控制等模塊，實現采集、存儲、通訊等功能。本文還移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的軟件架構到系統(tǒng)控制器中，充分發(fā)揮硬件資源并進行多任務的協(xié)調。 為實現人體健康狀態(tài)的初步評估，本文采用時域分析、頻域分析、小波變換等方法對脈搏波的分析、處理及特征提

4、取進行研究。應用虛擬儀器技術，構建脈搏波采集分析及特征提取軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)以LabVIEW為平臺，基于上述理論研究，實現人體脈搏信號的采集、顯示、預處理及時頻域分析。 本文研究的脈搏信號實時監(jiān)測系統(tǒng)功能智能化、設計靈活、操作簡單，集應用軟件和硬件于一體，具有體積小、功能集中、可靠性高和性價比高等特點，充分發(fā)揮了嵌入式技術的優(yōu)勢，適于大規(guī)模推廣，具有廣闊的市場前景。本文的研究將推動醫(yī)療保健設備的數字化、家庭化發(fā)展，為公共醫(yī)療事