基于心震信號的心功能無感覺檢測裝置的設計與實現(xiàn).pdf

1、心臟泵血活動會使人體產(chǎn)生與心跳同步的微小震動，將這種微小震動記錄下來即稱為心震圖(Seismocardiogram，SCG)?；谛恼鹦盘柕臋z測裝置無需將傳感器直接貼附人體，即可實現(xiàn)對心臟機械活動情況的無感覺監(jiān)測，但心震信號微弱，且易受干擾，不易測量?；谝陨咸攸c，設計并實現(xiàn)了基于心震信號的心功能無感覺檢測裝置。該裝置主要由信號采集模塊和信號處理模塊組成。
　　信號采集模塊由傳感器電路、放大電路、濾波電路（包括低通、陷波和隔直電路

2、）和供電電路組成。傳感器電路用于獲取心臟泵血活動所引起的人體震動信號。放大電路由前置放大電路和主放大電路構(gòu)成，前置放大電路用于放大傳感器電路中輸出的有用差模信號，其輸出采用逐級放大、濾波的方式，經(jīng)過主放大電路，及由低通濾波器和陷波器組成的濾波電路后，得到心震信號。
　　信號處理模塊由CPLD最小系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換部分、數(shù)模轉(zhuǎn)換部分、存儲器部分及通信部分組成。采集到的心震信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，可通過存儲器部分進行存儲，或通

3、過通信部分，利用UART將所得結(jié)果串行輸出到上位機中，獲取更長時間的心震信號，方便進一步分析與處理。整個系統(tǒng)的工作時序由CPLD最小系統(tǒng)提供。在該模塊中，還利用VHDL語言實現(xiàn)數(shù)字低通濾波器，對心震信號進行預處理。
　　心震信號反映了心臟的機械活動情況，對其分析即可獲得受試者的心率。本文采用自適應可變差分閾值算法對預處理后的心震信號進行心率提取，該方法計算量小，是一種高效準確的快速IJK波群定位方法，實現(xiàn)了心率的實時檢測。