基于小波变换的自适应脉搏波去噪

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1、光电式脉搏波无线测量系统东南大学王晨迪,王衡,朱文琦(东南大学生物科学与医学工程学院,江苏省南京市210096)指导教师:汪丰副教授摘要:本项目研制的光电式脉搏波无线测量系统包括脉搏波测量模块,无线收发模块和计算机分析处理软件三大部分。结合光电容积法的特点,充分利用了TI公司OPT101等芯片的特性,设计高通、低通、工频陷波器对输出信号进行处理;使用集成了模数转换的CC2430单片机芯片完成检测心率、无线通信等功能;计算机分析软件通过USB接口与无线接收模块交换数据,接收脉搏波信号,可动态实时观察脉搏波数据,并进行分

2、析处理,通过本文提出的基于小波变换的阈值去噪改进算法,快速有效地分离脉搏波信号和噪声;依靠智能分析算法辅助医生进行各波段特征提取、进行节律异常,血管弹性和血液粘性等快速诊断,迅速关注异常脉搏波,指导用户了解自身健康状况和帮助医护人员进行下一步医疗措施。关键词:光电脉搏波,传感器,无线传输,小波去噪,智能分析Abstract:Thephotoelectricpulsewavewirelessmeasurementsystemdevelopedinthisprojectincludespulsewavemeasureme

3、ntmodule,wirelesstransceivermodules,andcomputeranalysissoftware.Combinedwiththecharacteristicsofphotoelectricvolumemethod,wehavemadefulluseoftheOPT101andotherchipsfromTIcompanydesigninghigh-pass,lowpass,powerfrequencynotchfiltertoprocesstheoutputsignals;Bytheus

4、eoftheintegrationoftheanalog-digitalconversionoftheCC2430microcontrollerchip,theheartratedetection,wirelesscommunicationsandotherfunctionshavebeenaccomplished;computeranalysissoftwarecanexchangedatawiththewirelessreceivermoduleviaUSBinterfacetoreceivethepulsewa

5、vesignalandfulfilldynamicreal-timeobservationofpulsewavedataandanalyzedtreatment.UsingtheproposedthresholddenoisingAlgorithmbasedonwavelettransform,thepulsewavesignalandnoisecanbeseparatedquicklyandeffectively;theintelligenceanalysisalgorithmscanassistdoctorswi

6、thfeatureextraction,andrhythmabnormalities,bloodvesselelasticityandbloodviscosityandotherrapiddiagnosisandpayattentiontoabnormalpulsewavepromptly,guidingtheusertounderstandtheirownhealthstatusandhelpmedicalstaffmedicalmeasuresonthenextstep.KeyWords:Photoelectri

7、cpulsewave,sensors,wirelesstransmission,waveletdenoising,intelligentanalysis一、引言作者简介:王晨迪(1988-),女,福建福州人,学生,本科,生物信号处理;王衡(1987-),男,山东淄博人,学生,本科,生物信号处理;朱文琦(1987-),女,江苏常州人,学生,本科,生物信号处理;脉搏是临床检查和生理研究中常见的生理现象,脉搏波的波形幅度和形态,包含了反映心脏和血管状况的重要生理信息。光电脉搏波检测法能避开强烈的电磁干扰,具有很高的绝缘性,

8、做到无创伤、稳定、尽可能少的不适应感和无过敏反应[1]。目前已有多种测量脉搏等身体特征的仪器,但由于现有仪器都太大,随身携带不方便,无法进行长期监测。因此,研制无线人体脉搏测量装置具有重要的实用意义,其优势在于:操作简单,携带方便,脉搏数据可无线输送到数据接收终端,并通过USB接口与计算机相连,适合长期监护和数据分析。光电脉搏波的测量原理[2]

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