基于ARM的远程心电监护平台的设计与实现

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心血管疾病一直威胁着人类的生命健康,心电图是诊断各种心脏疾病的重要依据。本文设计并实现了一个具有远程心电监护能力的软硬件平台;心电监护平台主要包括心电监护采集终端和心电监护中心,通过终端对心电数据的实时采集,存储并经无线网络传输至心电监护中心服务器上,最后调用心电图自动分析算法和软件实现心电数据的波形检测及心律失常心拍的识别分类。心电采集终端主要设计了用于采集心电信号的电路模块。在ARM11微处理器的硬件平台上进行了Linux嵌入式系统移植,并完成了Qtopia嵌入式图形应用环境下的心电检测应用软件的开发,实现了对心电信号的采集、显示及存储功能。此外,使用套接字网络编程方法实现了终端与监护中心的无线网络数据传输:终端可通过无线传输WIFI模块,连接无线网络中的监护中心计算机,进行TCP/IP协议下的文件传输。构建心电监护中心上的心电分析软件平台,主要研究了基于数学形态学及支持向量机的心电图检测及心率失常识别的有效算法。在数学形态学基础上,结合心电图自身特点提出了一种顺序极大值筛选法来提取R波峰;最后选择径向基(Radial Basis Function)支持向量机进行识别分类。在Matlab环境使用MIT-BIH心电数据库及libsvm工具箱对算法进行了实验仿真,取得了较好的检测定位和识别分类效果(准确率分别为99.37%和99.75%)。算法可用于心率变化、及包含不同类型心拍的心电图检测。通过MATCOM实现MATLAB与C++的混合编程,在VC++下设计开发了可移植和发行的心电图自动分析软件包。软件包嵌入了MATLAB实现的心电图检测及分类算法,可用于对大量心电数据的人工和计算机辅助诊断。
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