传感技术学报
傳感技術學報
전감기술학보
Journal of Transduction Technology
2014年
4期
446-451
,共6页
钟维%黄启俊%常胜%孙尽尧%王豪
鐘維%黃啟俊%常勝%孫儘堯%王豪
종유%황계준%상성%손진요%왕호
片上可编程系统%表面肌电信号%心电信号%小波分析%BP神经网络%ST段形态识别
片上可編程繫統%錶麵肌電信號%心電信號%小波分析%BP神經網絡%ST段形態識彆
편상가편정계통%표면기전신호%심전신호%소파분석%BP신경망락%ST단형태식별
system on programmable chip( SOPC)%SEMG( surface electromyography)%ECG( electrocardiogram)%wavelet analysis%BP neural network%identification of ST segment
设计完成了一种多生物电信号采集能力并能完成生物电信号模式识别和辅助诊断的复合式生物电信号检测系统。系统通过具备双通道的低噪声高共模抑制比的前置采集放大电路,可实现心电信号和表面肌电信号两种体表生物电信号的检测。通过FPGA硬件化实现的小波分解模块和在Nios域软核中实现的FFT和BP神经网络算法,可以完成对采集到的心电信号心率监测、QRS波群的检测和ST段形态识别反馈监护者的健康信息;并通过提取表面肌电信号活跃段数据和时频域参数为运动性肌肉疲劳评估提供参考。系统通过LCD屏、音频输出和SD卡存储能够完成对信号实时波形和监护参数显示、报警输出和长时间监护数据的存储。
設計完成瞭一種多生物電信號採集能力併能完成生物電信號模式識彆和輔助診斷的複閤式生物電信號檢測繫統。繫統通過具備雙通道的低譟聲高共模抑製比的前置採集放大電路,可實現心電信號和錶麵肌電信號兩種體錶生物電信號的檢測。通過FPGA硬件化實現的小波分解模塊和在Nios域軟覈中實現的FFT和BP神經網絡算法,可以完成對採集到的心電信號心率鑑測、QRS波群的檢測和ST段形態識彆反饋鑑護者的健康信息;併通過提取錶麵肌電信號活躍段數據和時頻域參數為運動性肌肉疲勞評估提供參攷。繫統通過LCD屏、音頻輸齣和SD卡存儲能夠完成對信號實時波形和鑑護參數顯示、報警輸齣和長時間鑑護數據的存儲。
설계완성료일충다생물전신호채집능력병능완성생물전신호모식식별화보조진단적복합식생물전신호검측계통。계통통과구비쌍통도적저조성고공모억제비적전치채집방대전로,가실현심전신호화표면기전신호량충체표생물전신호적검측。통과FPGA경건화실현적소파분해모괴화재Nios역연핵중실현적FFT화BP신경망락산법,가이완성대채집도적심전신호심솔감측、QRS파군적검측화ST단형태식별반궤감호자적건강신식;병통과제취표면기전신호활약단수거화시빈역삼수위운동성기육피로평고제공삼고。계통통과LCD병、음빈수출화SD잡존저능구완성대신호실시파형화감호삼수현시、보경수출화장시간감호수거적존저。
A composite bio-signal monitoring system is designed,which is characterized with multi-signal acquisition capabilities and can complete biological signals pattern recognition and aide diagnosis. Clear surface EMG and surface ECG waveform can be detected via different channels of the pre-acquisition amplifier circuit with low noise and high common mode rejection ratio. The wavelet decomposition module integrated in FPGA are used for heart rate and QRS complex detection,and the BP neural network on NiosIIsoft core has realized the identification of ST segment morphology. The extracted time-frequency domain parameters of surface EMG active segment can provide assessment of muscle fatigue. The system can complete display of the signal waveform and real-time monitoring parameter on the LCD screen,and alarm people by audio speaker,and store prolonged monitoring data on SD card.