暮色森林mod1.6.2
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暮色森林mod1.6.2最新收录:多导联心电信号压缩方法的研究--《北京工业大学》2010年硕士论文
多导联心电信号压缩方法的研究
【摘要】：
随着科学技术的进步,心电图诊断技术正向着远程化和智能化的方向发展。便携式心电监护系统应用先进的数字信息、无线通信以及模式识别等技术实现了对心脏疾病患者的实时跟踪、监护和自动诊断。为了便于对大量的心电数据进行存储、分析和传输,必须对其进行有效的压缩,以提高系统传输效率和节约成本。
本文的主要内容包括基于多维稀疏估计的心电信号压缩算法设计和心电图实时压缩系统的DSP硬件实现两部分。
本文算法设计的主要目的是为了对同步多导联心电信号进行整体压缩,在单导联信号压缩的基础上进一步提高压缩率。为此,本文首先深入研究了多导联心电信号的可压缩特性,利用主分量分析方法(PCA)对胸导联心电信号的相关性进行定量分析;然后用经典2D-DCT和2-D小波变换对多导联信号进行变换,从而找出传统算法的不足;最后将一种新的信号处理方法——稀疏分解应用于多导联心电信号的压缩。本文采用了一种基于过完备原子库的多维匹配追踪算法(SMP)对信号进行稀疏分解,同时对分解后的系数和原子索引号进行标量量化和游程编码。随后在SMP算法的基础上提出了改进的局部优化算法(I-SMP),该算法使得信号分解后的系数更加稀疏,压缩的效率更高。仿真结果表明改进后的方法对于多导联心电信号具有比较好的压缩效果。
硬件设计完成了以TI公司TMS320VC5509A芯片为核心的心电信号实时采集压缩系统,以实现所提出的压缩算法。硬件设计主要包括前端六路A/D数据采集通道设计、片外存储器扩展设计以及蓝牙通信电路设计。通过嵌入式软件编程实现了心电信号的采集存储、实时压缩和无线传输。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TN911.7【目录】：
ABSTRACT5-8
第1章 绪论8-16
1.1 心电信号8-9
1.2 心电导联体系9-11
1.3 心电信号压缩的必要性11
1.4 量化编码技术11-12
1.5 压缩效率的评价12
1.6 课题研究现状12-14
1.6.1 变换编码技术13
1.6.2 预测编码技术13
1.6.3 矢量量化技术13-14
1.7 本文的研究内容和组织结构14-16
第2章 稀疏分解的基本理论16-32
2.1 多导联心电信号的相关性分析16-19
2.1.1 相关性的定性分析16-17
2.1.2 相关性的定量分析17-18
2.1.3 传统变换方法的分析18-19
2.2 信号的稀疏表示19-21
2.2.1 信号表示的发展19-20
2.2.2 一维信号的稀疏性度量20-21
2.3 过完备原子库21-23
2.3.1 原子库的定义与构建21-22
2.3.2 原子库相干性定义22-23
2.4 一维信号的稀疏分解23-25
2.4.1 MP算法的具体过程23-24
2.4.2 MP算法的特点及其改进算法24-25
2.5 多维稀疏分解25-30
2.5.1 多维稀疏分解的度量26-27
2.5.2 多维稀疏分解的算法27-30
2.6 本章小节30-32
第3章 基于稀疏分解的多导联心电信号的压缩32-50
3.1 过完备原子库的构建32-35
3.1.1 Hermite 小波原子库32-34
3.1.2 Gabor 函数原子库34-35
3.2 S-OMP算法的仿真及分析35-38
3.3 改进的匹配追踪算法38-40
3.4 算法的仿真与分析40-44
3.4.1 I-SMP算法的仿真40-43
3.4.2 I-SMP算法中阈值的确定43
3.4.3 I-SMP与SMP算法的比较43-44
3.5 分解系数的量化和编码44-47
3.6 本章小节47-50
第4章 便携式心电监护仪的硬件设计50-64
4.1 DSP简介50-52
4.1.1 DSP芯片的结构特点及分类50-51
4.1.2 TMS320VC5509A简介51-52
4.2 心电监护仪的硬件系统组成52-53
4.3 硬件系统的组成53-59
4.3.1 SPI简介53-54
4.3.2 McBSP简介54-55
4.3.3 McBSP配置成SPI接口55
4.3.4 A/D转换器LTC140855-56
4.3.5 数字电位器AD5206 的控制56-57
4.3.6 USB接口57-58
4.3.7 蓝牙模块通讯58-59
4.4 EMIF接口59-62
4.4.1 EMIF介绍59
4.4.2 外扩RAM接口59
4.4.3 外扩FLASH接口59-60
4.4.4 外扩TF卡接口60-62
4.5 电源模块62-63
4.5.1 DSP电源设计62
4.5.2 电源芯片选择62-63
4.6 本章小节63-64
参考文献65-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文68-70
附录 硬件实物图72-73
欢迎：、、)
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基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法
商品名称：基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法
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基本信息商品名称：基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法开本：16开
作者：陈天华页数：209定价：38出版时间：ISBN号：9
印刷时间：出版社：机械工业版次：1商品类型：图书印次：1 内容提要：
陈天华编著的《基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法》以现代信号处理理论和心音信号采集系统的实例设计为基础，对微弱生物信号采集系统的设计原理、设计方法信号采集与滤波、分析与处理、特征参数计算、时频分析以及基于神经网络的心音信号识别方法进行了研究和探讨。内容包括心音信号的产生及其成分、心音的研究意义与价值，心音检测系统设计方法、设计要求和综合调试方法，心音信号的数字滤波方法，基于参数模型法的心音信号分析，典型时频分布在心音分析中的应用；提出了基于不同特征参数的心音信号神经网络识别与分类方法，同时，采用自组织特征映射神经网络（SOM网络）和SVM网络对200多例心音信号进行了识别与分类。&&&&
《基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法》是一本系统介绍心音采集、分析、处理与识别的专著。《基于现代信号处理技术的心音与心电信号分析方法》可作为信息工程、电子科学与技术、生物医学工程、自动化检测等相关专业高年级学生和研究生的参考用书，也可为从事信号处理、信息工程、生物医学工程等相关领域的专家、学者和研究人员提供参考。
目录：前言第1章 心音信号的研究及意义
1.1 心音信号及其意义
1.1.1 心音的产生及其成分
1.1.2 心音杂音及其意义
1.2 冠心病的产生机理及危害
1.2.1 冠心病的产生机理
1.2.2 冠心病的危害性
1.3 冠心病的常用诊断方法
1.3.1 无创诊断
1.3.2 有创诊断
1.4 心音信号的诊断意义
1.4.1 心音的意义
1.4.2 心音的临床价值
1.4.3 国内外研究概述
1.5 心音信号分析方法
1.5.1 短时傅里叶变换
1.5.2 小波变换
1.5.3 其他时频分析方法
1.6 心音无创诊断的研究内容和方法
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究方法
1.7 心音分析的发展趋势
1.7.1 信号采集数字化
1.7.2 信号分析自动化和智能化
1.7.3 心音信号处理的研究进展第2章 心音检测系统的设计
2.1 生物医学传感器
2.1.1 生物传感器的原理
2.1.2 生物医学传感器的分类
2.1.3 几种常用的医学换能器
2.2 总体电路要求分析
2.2.1 生物医学信号采集系统的要求
2.2.2 心音信号总体电路
2.3 心音传感器
2.3.1 心音传感器的类型
2.3.2 XH-6型心音传感器
2.4 预处理电路模块
2.4.1 放大电路
2.4.2 滤波电路
2.5 A-D转换器
2.5.1 A-D转换性能指标
2.5.2 AD7866芯片
2.5.3 A-D连接电路
2.6 DSP小系统设计
2.6.1 芯片选择
2.6.2 TMS320VC5416芯片
2.6.3 时钟电路设计
2.6.4 系统电源设计
2.6.5 DSP系统硬件复位电路
2.7 DSP扩展存储器
2.7.1 C5416及存储器
2.7.2 C5416外部FLASH扩展
2.7.3 C5416外部SRAM扩展
2.7.4 CPLD
2.8 串口通信
2.9 JTAG接口
2.10系统PCB设计
2.10.1 PCB设计基础
2.10.2 设计准备
2.10.3 PCB的设计步骤
2.10.4 心音检测系统的整体结构图第3章 检测系统软件设计
3.1 心音检测系统软件
3.1.1 心音软件功能模块
3.1.2 软件主程序流程
3.1.3 软件抗干扰技术
3.2 初始化模块设计
3.3 串行通信模块设计
3.3.1 DSP的McBSP串行通信介绍
3.3.2 McBSP控制寄存器第4章 心音信号数字滤波第5章 心音信号特征值计算第6章 心音信号时频分析第7章 心音信号的识别与分类参考文献
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