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1、DSP在医学领域中的应用与发展趋势班级：姓名：学号：邮箱：摘要在这篇论文里，我针对DSP在医学领域的应用与发展趋势进行了阐述。通过广泛的文献查阅和细致的资料整理研究工作，我对DSP课程有了更深刻的理解。本文介绍了，DSP在医疗检测、医学信号采集、便携式医疗仪器等领域得到了广泛的应用,已取得了令人满意的效果。另外，我还对DSP在医学领域的发展趋势进行了研究。DSP芯片正在向高性能、高集成化及低成本的方向发展,各种各类通用及专用的新型DSP芯片在不断推出,应用技术和开发手段在不断完善。因而，基于DSP的医学仪器也更加节能化、智能化、性能优化。关键词：DSP医学
2、领域医疗检测信号采集AbstractInthispaper,theapplicationanddevelopmenttrendofDSPinthefieldofmedicinearedescribed.ThroughextensivelyreviewingofdocumentationanddetailedArrangingofdata,IhaveadeeperunderstandingoftheDSPcourse.Inthispaper,wecanknowthat,DSPisappliedwidelyinthefieldofmedicine,suchas
3、medicaltesting,medicalsignalacquisitionandportablemedicalequipment.Inaddition,thedevelopmenttrendofDSPinthemedicalfieldisexpounded.TheDSPchipbecomestohighperformance,highintegrationandlowcostdirection.AndbecausevariouskindsofDSPchipwillbedeveloped,medicalinstrumentismoreenergy-sav
4、ing,intelligent.Keywords：DSPMedicineMedicaltestingsignalacquisition1.绪论自20世纪60年代以来，随着计算机和信息学科的飞速发展，大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理（DSP）技术。经过几十年的发展，DSP技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心，以逻辑电路为基础，以大规模集成电路为手段，利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理，其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立
5、的学科体系。[1]在医学领域，往往要求测量与分析相结合，同时进行实时性诊断和处理，尤其是在救护病人时的监护和病人家庭监护等场合。这就要求智能医学仪器不仅能监视信号，还能进行信号分析与判断。于是数字信号处理器DSP(信号分析与判断)在医学仪器领域有广阔应用。[2]以DSP芯片为核心构造的数字信号处理系统,可集数据采集、传输、存储和高速实时处理为一体,能充分体现数字信号处理系统的优越性,能很好地满足医学领域设备测量精度、可靠性、信道带宽、功耗、工作电压和重量等方面的要求。[3]2.DSP在医学领域的应用2.1DSP在心电采集系统中的应用随着人们生活水平的提高，
6、心脏病的发病率越来越多，以其突发性的特点，成为人类生命健康的“头号杀手”，严重影响人们的日常生活。目前国内准确、经济、实用的便携式心电不普遍，仪还人们无法在心脏突感不适时，将心电信号记录下来，以备医生诊断时使用。心电图(ECG)是反映心脏电生理活动的一项客观指标，心电的各项参数与人体的健康状况直接相关。因此，现在的研究人员据此研究和设计了一种适合多数人使用的便携式心电信号记录仪。心电信号的频率低，幅度小，易受外界环境的干扰，属于微弱信号的范畴。研究人员在分析微弱信号的特点及现有检测方法的基础上，详细讨论了心电信号的形成过程、特点及其所受到的外界干扰的来源，
7、给出不同于传统微弱信号采集的数字信号处理技术，并给出用数字信号处理微弱信号的优势，最后提出基于高性能嵌入式微处理器DSP的便携式心电信号采集系统的设计。[4]心电采集涉及到大量信号的处理，可以采用DSP作为核心处理器，负责数据的同步采集和实时分析数据。DSP是一种经过特殊优化的数字信号处理芯片，可以在单周期内同时完成一次乘法和一次加法，其四级流水线结构的指令处理速度是普通MCU的4倍。这些特点非常有利于FFT、滤波、卷积等数字处理算法的集成以减轻计算机数据处理的负担。[5]DSP采用哈佛结构,使得处理指令和数据可以同时进行,从而大大提高了处理速度,指令周期
8、多为纳秒级且绝大部分为单周期指令。DSP设置了硬件乘法/累加器,大
