基于自适应滤波的可穿戴式心电信号检测系统

为了检测公安、消防官兵等高危职业人群的心电信号,以胸带作为穿戴载体,设计一款可穿戴式无线心电检测系统,在智能手机上实现心电、心率的实时传输与显示。考虑到警员日常的活动,基于自适应滤波器原理,将三轴加速度传感器作为参考信号,对比两种自适应滤波算法滤出运动伪迹(Motion Artifact,MA)后的输出波形。结果表明,采用归一化的最小均方算法(Normalized Least Mean Square,NLMS)的自适应滤波器输出心电信号基线平稳且R波定位准确性达99%以上。在正常的人体活动中实时测量的心率值误差在4%以内,心率测量精度较高。     

可穿戴的心率和血氧监测耳机设计

设计一款穿戴式的心率血氧健康监测耳机系统,完成了硬件设计和软件设计,并实现三个主要功能:信号采集;计算脉搏波输出波形数据以及实时的心率和血氧值;并将数据通过蓝牙模块发送到上位机。测试者通过上位机软件输出的结果,实现对自身健康的实时监测。对比设计的穿戴式健康监测耳机与标准的心率血氧监测仪测试结果,误差在允许范围内,验证了该设计的准确性。     

耳夹式可穿戴体征参数感测装置的设计

近年来,可穿戴设备逐步受到医疗领域的关注,而消防部队承担的应急救援工作任务日益繁重,确保消防官兵在灭火救援行动中的人身安全具有极其重要的现实意义。为此设计了一种基于消防安全的耳夹式可穿戴装置,通过光电转换方式采集脉搏波信号,然后采用CC2640滤波处理后得到血氧饱和度和脉率的体征参数,再通过无线蓝牙将数据传输,从而实现消防指挥中心对消防员身体状况的实时监测。该装置具有体积小、重量轻、功耗低及可穿戴的特点,可应用于消防、公安等部门。     

脉搏血氧饱和度检测仪的研制

在受害者救治过程中,实时提取生命体征数据能大大提高救治效率.脉搏血氧饱和度是生命体征中最重要标志之一.本文探究应用血氧饱和检测技术采集脉搏血氧饱和度信号的方法.描述以FPGA为核心的无创式脉搏血氧饱和度检测装置的设计框架,同时给出该仪器系统的硬件结构,应用Matlab构建虚拟仪器完成实时监测.检测结果表明这些方法可应用于实时检测脉搏血氧饱和度信号.     

基于Android平台的多生理参数监测系统设计

针对目前大多数多生理参数监测产品存在的体积大、价格高的弊端,将智能手机与人体生理参数监测相结合,基于Android平台设计了一种多生理参数监测系统。系统采用集成芯片ADS1292R实现心电和呼吸信号的采集与模/数转换,采用AFE4400实现血氧信号的采集和模/数转换,完成了多生理参数监测系统的硬件和软件设计。设计的系统可实现3个主要功能:信号采集;将信号通过蓝牙模块发送到手机终端;在手机终端实现心电、脉搏波波形的绘制以及心率、呼吸、血氧和脉搏值的实时显示。     

基于LEACH协议的人体生理参数无线监测网络的实现

无线人体生理参数监测技术可以实时监测运动状态下的人体机能信息,并可完成对运动危险实时分析及实时预防等功能,在运动医学中具有重要意义,为此设计了基于LEACH协议的无线人体生理参数监测网络系统.首先介绍了LEACH路由算法的基本思想,设计了心电采集节点和血氧采集节点的硬件电路,叙述了基于NRF24L01的无线监测网络的实现,并对各模块和整个系统进行了联机调试,最后还进行了无线心率检测和血氧饱和度组网测试.     

集成多生理参数监测的终端设计

针对目前健康监测终端设备的弊端,设计了一种便携式多生理参数监测终端.终端设备以ARM微处理器STM32 F405为控制与信号处理核心,通过对多种传感器采集的信号进行实时处理和分析,获取脉率、呼吸、血氧饱和度(SPO2)、脉搏传输时间(PTT)、心电图(ECG)以及光电容积脉搏波(PPG)信息,可实时显示生理参数和波形信息,通过触控屏完成人机交互功能,可方便实现手持式和穿戴式测量方式的自由切换.测量数据可本地存储或者通过蓝牙、Zig Bee无线发送.通过实验测试,该设备测量的生理参数数据准确可靠.     

便携式血氧信号检测装置设计

实现动态环境下血氧饱和度的实时连续检测,研制了一种基于透射式检测原理的血氧饱和度监测装置.采用透射式光频转换器采集人体光电容积脉搏波,低功耗处理芯片MSP430为主控芯片,获取的脉搏波信号经过程序处理之后,通过蓝牙模块无线发送到终端设备.在动态环境下脉搏波信号存在多种干扰,利用了脉搏波信号的上下包络线信息,采用邻值代替法去除奇异点,低通滤波去除高频干扰,形态学滤波去除基线漂移和运动伪差干扰.该装置具有成本低、功耗低、易操作等特点,实验结果表明:所得到的血氧饱和度具有较好精度,能够动态实时地监测.     

基于穿戴式心电信号监测系统设计

应对当前心电信号(ECG)监测系统的不足,设计了一种基于穿戴式心电信号监测系统,系统架构由AD8232生物芯片、超低功耗微控制器MSP430FR5738以及Micro-SD卡组成.详细介绍了系统软硬件的具体设计,并提出了一种动态双阈值的实时心率提取算法.通过对于本系统的功耗测试与实时心率算法的验证,得出本系统具备体积小、低功耗等穿戴式设备的优越性.     

一种抗干扰穿戴式血氧饱和度监测仪的研制

为实现动态环境下人体血氧饱和度的实时监测,研制了一种穿戴式血氧监测仪。采用D/A数模转换控制LED双光源交替发光,以光频转换接收头作为传感器,将光强信号转换为频率信号,直接送入单片机采集;根据反射式原理计算得到结果,通过无线方式发送数据。针对动态环境下获取的光电容积脉搏波中掺杂的运动干扰,提出了血氧干扰分离自适应对消算法,以消除运动干扰对计算结果的影响。设计实现了设备的小型化,提高了其可穿戴性,具有抗运动干扰的能力,能准确的获取血氧信息,适合在日常动态环境下的实时监测。     

基于信号质量评估的可穿戴动态心电监护

针对医疗保健领域人体生理监护的需要,提出了一种基于信号质量评估和卡尔曼滤波的可穿戴动态心电监护系统的设计。首先分析了可穿戴动态心电信号的特征,接着给出了基于信号质量评估和卡尔曼滤波的动态心率估计模型,并说明了利用R波检测和加速度计的结果来获得运动状态下心电信号质量指数SQI的方法,然后通过SQI的值对卡尔曼滤波器的参数进行动态调节,以获得最佳的心率估计。最后,通过实际的测试证明了该系统具有较高的可靠性和有效性。     

基于嵌入式的麻醉工作站生理监护系统设计

论文介绍了一种新型麻醉工作站生理监护系统的设计。在mini2440开发板和监护模块的基础上,以Qt/Embedded为核心完成监护系统的软件开发。生理监护系统具有友好的用户操作界面,实现实时直观显示人体的血压、心电和血氧饱和度功能,还能将监护信息传输到医院信息系统。实践证明,该系统使用方便,提高了麻醉手术的安全性。     

耳部光电容积脉搏波传感器的去运动干扰设计

光电容积脉搏波传感器可用于测量人体心率、血氧饱和度、呼吸率等生理参数。由于测试部位的局限性和对运动干扰的敏感性,使其主要应用于临床,而非日常便携式监护类设备中。鉴于此,重新设计传感器探头LED与PD结构,提高信号强度,进行对比实验选取耳部测试点,并利用三轴向加速度传感器,综合3通道信号,获取噪声源构建自适应滤波器,削减行走与跑步状态下的运动干扰,计算心率。经过一系列人体运动实验,以心电设备做参照验证了本设备心率计算准确率。     

基于GSM的远程心率监控系统设计

根据人体心电信号特征,提出了一种基于全球移动通信系统(GSM)的无线心率监控系统。系统由采集终端和监控终端组成。采集终端采用光电脉搏传感器HKG-07B对人体的脉搏信号进行采集,调理后输出的信号由单片机SPCE061A完成数据计算、存储、显示和语音播报功能。根据计算得到的心率值,通过TC35I模块以短消息的方式向监控终端完成远程报警。实验测试结果表明：系统采集的心率数据精度满足性能要求,并且能够实现实时的无线心率监控。     

便携式无线心电监护终端的设计

针对健康与亚健康人群对远程心电动态监护的需求,提出了一种可用于远程健康监护的便携式无线心电监护终端.此监护终端采用TI公司的超低功耗16bit单片机作为系统核心,集成了模拟心电信号处理电路,外部Flash存储模块与蓝牙通讯模块.该监护终端可完成心电信号的采集与心率实时计算,可保存1小时的心电数据,并可实现经手机与远程监护中心的实时通讯,依据监护中心的控制选择性上传实时心电数据或心率数据.实验结果表明,该监护终端可实现连续24小时的动态心电监护.     

基于GPRS的多参数移动监护仪的设计与实现

采用GPRS技术,W78E58B微处理器作为控制核心,研制一种便携式多参数移动监护仪,可以实时测量心电、心率、血压、体温以及血氧饱和度,具有数据分析、异常报警功能,并可通过GPRS将数据传输到监护中心。     

小型化心电信号检测系统设计

为了克服心脏疫病突发就医不及的安全隐患,早期心脏疾病早发现、早治疗,开发了一种基于嵌入式微控制器的小型化心电信号检测系统,该系统包含心电信号采集硬件、控制系统软件以及心率转换算法设计,实现对被测者心电图、呼吸波及心率的获取,利用串口通信方式,上传给串口屏显示模块,并且设计了一套基于心电信号检测的Qt上位机软件系统,可实现对心电数据的采集与查看生理和病理状态。测试结果验证表明,该系统可在确保高准确度及低功耗的条件下获取被测者心电图与呼吸波形,相应的,能够准确计算出心率值并显示。     

基于ARM和WIFI技术的心电信号实时检测系统设计与研究

当前心脏疾病是引发我国人民死亡的头号杀手,而传统的心电信号采集系统及终端存在检测数据遗漏、成本高以及适用人群范围窄等问题;该文依据模块化、低能耗、高性能的原则,设计了一种基于ARM和WIFI技术的心电信号实时采集系统;给出了心电信号实时检测系统各功能模块的介绍以及功能实现流程,上位机使用TCP Client作为客户端,MCU作为下位机端,并通过WIFI技术作为通信媒介,设计了主控模块、心电心率采集模块、LCD显示模块以及通信模块,实现了对心电信号的实时采集与传输;系统测试结果验证了该心电信号实时检测系统的实用性、合理性及有效性,实验结果达到预期目标,能够有效提高检测结果准确性,为发现和防治心脏疾病提供一种实时、可靠的检测平台。     

一种基于智能终端的人体心电信号监护系统设计

设计了一种基于智能终端的人体心电信号监测的系统,通过该系统可以实时连续地检测到被监护者的心电信号。该系统主要包括前端心电信号采集模块和后端心电信号无线发送模块。其中前端采集模块对心电信号进行了预处理;后端心电信号发送模块采用蓝牙无线通信方式,从而实现心电数据短距离无线传输且方便与PDA或Android智能手机等手持终端通信,保证了对被监护者的连续实时监测。     

基于SOPC的复合式生理信号检测系统设计

设计完成了一种多生物电信号采集能力并能完成生物电信号模式识别和辅助诊断的复合式生物电信号检测系统。系统通过具备双通道的低噪声高共模抑制比的前置采集放大电路,可实现心电信号和表面肌电信号两种体表生物电信号的检测。通过FPGA硬件化实现的小波分解模块和在NiosⅡ软核中实现的FFT和BP神经网络算法,可以完成对采集到的心电信号心率监测、QRS波群的检测和ST段形态识别反馈监护者的健康信息;并通过提取表面肌电信号活跃段数据和时频域参数为运动性肌肉疲劳评估提供参考。系统通过LCD屏、音频输出和SD卡存储能够完成对信号实时波形和监护参数显示、报警输出和长时间监护数据的存储。