体域网中动态心电信号的降噪与特征识别

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szRUIZHIZI
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
技术的不断进步为人们提供了新的手段去监测人体的生理状况,由此产生了体域网(Body Area Network,BAN)。体域网的研究目的是设计出能够采集人体生理和运动信息的无线传感器网络,从而随时随地监护人体的健康状况。体域网能够测量的生物医学信号包括心电图(electrocardiogram,ECG)、光电容积脉搏波(photoplethymorgraphy,PPG)、体温、血压、血糖以及人体的运动信息。当前研究中的大多数体域网系统中,心电信号都是一个基本参数,因此对体域网中心电信号的分析处理十分重要。在生物医学信号处理中,对心电图所含的信息的挖掘是最深入的。   本文设计了基于体域网的可穿戴式动态心电信号采集系统。该系统由信号采集节点和网关节点组成。信号采集节点负责采集信号(心电信号和加速度信号),并将信号传送到网关节点。网关节点负责数据的分析、显示和存储,并可将数据传送到电脑上进行分析处理。节点之间的数据通信采用ZigBee无线传输,这种方式扩大了监护对象的活动范围。为了使设备尽可能长时间的工作,节点设计时选用的芯片均具有低功耗特性,处理核心为以低功耗见长的MSP430单片机。   采集到心电信号后,本文对心电信号的预处理和特征波群检测进行了研究。动态心电信号会包含一些噪声,如工频干扰、基线漂移和运动伪差。这些噪声会对心电信号进行一定的扭曲,妨碍了对心电图的解读,因此进行特征波群检测前需要对含噪心电信号进行预处理。本文采用平滑滤波去除信号中的工频干扰,采用数学形态学方法去除信号中的基线漂移,采用自适应滤波方法去除信号中的运动伪差。仿真和实验结果表明,本文采用的滤波算法运算简单,滤波效果好,适于在体域网中使用。对心电信号进行预处理后接着进行特征波群的检测,主要是检测心电信号中的QRS波群、P波和T波的位置。采用小波变换对信号进行分解,在3尺度上检测模极大值对之间过零点的方法得到R波位置。在R波前后一定窗口内进行极值点的搜索可得到P波和T波的位置。采用本文的方法对QRS波群的检出正确率可达99%以上。
其他文献
小波变换,具有联合表示时域以及频域信号的优点,可作为分析研究非平稳信号的重要工具。该方法通过伸缩以及平移等运算功能展开对信号的多尺度分析,从而实现对信号的分解。但
学位
倒立摆系统是一种典型的多变量、非线性、强耦合的自然不稳定系统,是控制领域研究的一个热点。对倒立摆系统进行研究不仅具有较强的理论意义,也具有较好的现实意义。本文围绕
论文以山西省科技攻关项目《基于ZIGBEE技术的尾矿坝体安全监测预警系统》其中的重要的一部分即尾矿坝的干滩长度监测为主要内容,逐步分析了我国尾矿库的具体现状和造成尾矿
对于移动机器人,特别是户外高速移动机器人,能否发挥其极限运动性能将直接影响到完成任务的效率。只有通过理论的方法认识如何发挥高速移动机器人的极限运动性能,并提出合理有效
针对目前的旋转电机转子位置检测存在的传感器安装不方便等缺陷,研究了利用图像测量技术进行检测。图像测量技术的基本任务是从图像帧序列中提取出有价值信息实现测量,是机器
随着计算机电子技术的高速发展以及信息时代的到来,应急电源从传统的独立电源设备发展到今天具有多种通信方式和与计算机设备连接的智能电力设备,如何对其进行高效的监控管理也
随着工农业生产的发展,能源危机和环境污染日益严峻,作为一种绿色可再生能源的太阳能越来越受到青睐。中国西部的一些干旱地区拥有丰富的太阳能,但存在着用水难的问题,同时这些地
绿色植物对人类赖以生存的地球环境,尤其是对城市环境有着非常重要的作用。以前的植物叶片识别系统都是在PC上或者Arm板上开发的,携带不方便,且硬件受到限制,识别率不高等等。本