基于Cortex-M4處理器的多通道生物醫(yī)學(xué)信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療和便攜式醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療將為解決看病難題提供一條有效的新途徑。能實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理及遠(yuǎn)程監(jiān)控的醫(yī)學(xué)生理信號(hào)采集儀器，將會(huì)普及到家庭、社區(qū)醫(yī)院和邊遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)療衛(wèi)生室，對(duì)提高人民的健康水平具有十分重要的意義。
　　本文研究設(shè)計(jì)了一種基于 Cortex-M4內(nèi)核的STM32F405處理器的多通道生理信號(hào)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在較簡(jiǎn)單的電路上完成對(duì)信號(hào)的采

2、集及處理。傳感器的原始信號(hào)經(jīng)前端處理電路預(yù)處理后，由 STM32F405處理器的AD轉(zhuǎn)換器直接采集，并在內(nèi)部以數(shù)字信號(hào)處理的方式完成對(duì)信號(hào)的降噪。采集完的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞剿瓦_(dá)上位機(jī)進(jìn)行波形顯示和記錄，并使用平滑濾波器對(duì)波形進(jìn)行處理。
　　本文的工作主要有：（1）對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域做初步探析，并對(duì)一款經(jīng)典的產(chǎn)品進(jìn)行了研究，制定了一套完整的信號(hào)采集處理框架，選擇脈搏、心音、心電信號(hào)作為采集信號(hào)。（2）設(shè)計(jì)并成功制作了生理信號(hào)采集系

3、統(tǒng)的整套硬件電路，包括電源板，采集卡以及前端信號(hào)處理板。（3）編寫(xiě)STM32F405處理器的代碼，實(shí)現(xiàn)了片上IIR濾波器實(shí)時(shí)濾波，消除了50Hz工頻干擾及基線漂移。開(kāi)發(fā)了基于UDP協(xié)議的上位機(jī)程序，并成功進(jìn)行了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示及保存。（4）在Matlab上實(shí)現(xiàn)了Savitzky-Golay濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行平滑和降噪處理，得到了較好的效果。
　　本文中所設(shè)計(jì)多通道生理信號(hào)采集系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)原型的各項(xiàng)功能。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)