基于LZSS无损压缩算法的心音远程监护系统

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心血管疾病在当今社会是发病率极高的一种疾病,随着我国人口老龄化程度的增加,心脏病已成为影响我国国民健康的重要因素。随着现代技术的发展,通过心音远程监护系统能够让患有心脏和心血管病的患者在家就可以得到该领域的专家准确和及时的诊断,对患者和医院都有十分深远的意义。远程监护系统是通过监测病人的生理指标,再将其传回远程监护中心进行分析,以此来判断病人的生理状况和病情,它是实现远程医疗的基础。在最近的10多年,对患者进行远程监护在全球已经成为一个十分热门的研究方向。心音数据库对诊断心脏方面的疾病是十分珍贵的数据,能够很好的帮助医生对病人的病情进行准确的判断和治疗[21]。本文的研究工作主要围绕心音的远程监测及心音数据的实时压缩和传输方面的研究,主要工作如下:1.完成了对心音信号的采集。其中主要包括筛选符合本设计要求的心音传感器,心音信号的滤波方案设计以及滤波芯片的选择,蓝牙串口通信的设计和微控制器以及其它外围电路的设计与实现。2.由于监护系统需要的心音信号量很大,因此有必要采用一种压缩效率很高算法来对其进行压缩,从而达到减少信号在传输时的带宽,节约数据在本地存储的空间。同时,由于监护系统对实时性也有较高的要求,因此对压缩算法的压缩速度有一定的要求。本文在研究了字典式编码基础上,同时又针对心音数据周期性的特点,采用了LZSS分块压缩算法对采集的心音数据进行实时的压缩。采用这种压缩算法对心音数据进行压缩,能够获得较好的压缩效果同时也能够满足系统实时性的要求。将需要远程传输的数据经过压缩后,能够十分有效地节约网络的传输带宽,进一步提升数据远程传输的效率。数据经过压缩后,必须在知道其相应的解压算法以及其解压参数后,才能正确无误地还原出原始数据。因此从这个角度来讲,数据压缩也是对数据进行简单的加密,对病人的心音数据起到一定的保护作用。3.远程监护中心的开发。监护中心的软件开发主要采用的是LabVIEW(LaboratoryVirtual Instrument Engineering Workbench),完成了心音的实时解压缩与显示,通过设计的心音数据库来完成心音数据的存储与回放的功能。实时的数据解压的程序是通过CIN(Code Interface Node)调用C语言来完成。
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