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近年来,心血管疾病发病率和死亡率逐渐升高且趋于年轻化。研究发现,脉搏信号中包含许多与心血管相关的生理信息,脉搏信号检测及分析对人体健康常规性监护及病理下的分析都有重要意义。
本文设计了一款人体脉搏信号检测系统,系统由下位机和上位机组成。下位机硬件电路包括脉搏传感器、信号放大与滤波的调理电路、主控电路与LCD显示、RS232接口电路、GPRS通信电路以及电源电路等。通过下位机软件程序,实现了STM32对脉搏信号的采集、数据处理、LCD显示以及有线和无线数据传输,LCD实时显示人体心率及脉搏周期。上位机软件基于LabVIEW图形化编程平台实现了脉搏数据读取、小波软阈值去噪和基于时域分析、Hilbert-Huang时频分析的特征参数提取。采用极值法提取脉搏速率、周期、主波峰值、潮波峰值以及重搏波值等时域参数;使用Hilbert-Huang时频分析对脉搏信号先进行经验模态分解(EMD)得到各阶固有模态分量,并将波形匹配与包络线延拓相结合来处理EMD端点效应。求取脉搏信号Hilbert谱和边际谱,得到瞬时频率及整体频率分布情况。
测试与实验表明,该系统可实现无创伤检测,操作简单、性能稳定,提取的脉搏参数对于脉搏信号乃至健康状况的深层解读和判断有一定的参考价值。
本文设计了一款人体脉搏信号检测系统,系统由下位机和上位机组成。下位机硬件电路包括脉搏传感器、信号放大与滤波的调理电路、主控电路与LCD显示、RS232接口电路、GPRS通信电路以及电源电路等。通过下位机软件程序,实现了STM32对脉搏信号的采集、数据处理、LCD显示以及有线和无线数据传输,LCD实时显示人体心率及脉搏周期。上位机软件基于LabVIEW图形化编程平台实现了脉搏数据读取、小波软阈值去噪和基于时域分析、Hilbert-Huang时频分析的特征参数提取。采用极值法提取脉搏速率、周期、主波峰值、潮波峰值以及重搏波值等时域参数;使用Hilbert-Huang时频分析对脉搏信号先进行经验模态分解(EMD)得到各阶固有模态分量,并将波形匹配与包络线延拓相结合来处理EMD端点效应。求取脉搏信号Hilbert谱和边际谱,得到瞬时频率及整体频率分布情况。
测试与实验表明,该系统可实现无创伤检测,操作简单、性能稳定,提取的脉搏参数对于脉搏信号乃至健康状况的深层解读和判断有一定的参考价值。