60000字硕士毕业论文低功耗心电信号采集硬件电路的分析与设计
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：60000字
论点：研究,心电,传感器
论文概述：
随着生活节奏的加快，人们的身体出现了各种各样的问题，尤其面对由来己久的复杂的心脏病问题，医生护士仍然感觉非常棘手。针对这一情况，市场上各种各样的辅助性心电医疗器械应用而
论文正文：
简介
由于社会的快速发展和科学技术的不断进步，
这一课题的研究背景和意义给人们的日常生活带来了巨大的影响。尽管生活水平有所提高，但生活节奏继续加快。过度劳累的工作和饮食结构的变化都会导致人们的身体机能在不同程度上做出反应。健康问题一度重新引起人们的关注，成为人们最关心的焦点之一。近年来，由于心血管疾病发病率的上升，心脏病再次成为医学领域最棘手的问题之一。如果你想解决这个问题，你必须首先知道问题的症结所在，所以研究各种心脏病的病例是非常必要的，这将为医生和专家们今后的工作带来很大的帮助。心电图是心脏正常功能的重要基础。它具有诊断可靠、对人体无害的优点。经过几十年的发展，它已经被认为是诊断心脏病最有效的方法。
一些心脏病患者的心电图长期处于病理状态，可以随时获取其心电图。然而，一些潜在的心脏病患者只是偶尔会有感觉，但他们在医院的检查报告并没有显示心脏功能有任何异常，这导致人们无法及时了解和看到自己的病情，最终导致疾病的延误和最佳治愈期的丧失。为了及时有效地检测潜在心脏病患者的心电图特征并对其进行诊断，提出合理的解决方案，目前市场上相继出现了霍尔特和心电图机等相关辅助医疗设备。心电图仪的应用领域非常广泛。它在医学领域的应用是最典型的。此外，它还可以在疗养院、运动场等地方得到发展。
随着人们对心电信号实时监测的重视程度的提高和无线通信技术的发展，越来越多的人倾向于研究各种便携式医疗健康监护设备，并取得了一定的成绩。WBAN，无线体域网(WBAN)以全新的面貌进入研究人员的视野。当时，许多专家学者对WBAN的研究处于较高的水平。
WBAN是一个以人为中心的网络。它以无线通信的方式将放置在人体不同部位的具有不同功能的传感器节点和便携式移动设备连接起来，然后形成一个网络来监控人类的生活信息。无线体域网的覆盖面积略小于无线保真、蓝牙和红外的覆盖面积，通常在1-2m以内，属于短程无线网络。无线体域网可以将任何人与其他网络连接起来，如其他人的体域网、互联网或电信局建立的通信网络，使其成为更大网络的一个组成部分。此外，人体还可以通过与之相关联的通信网络进行信息传输。
WBAN，也称为生物医学传感器网络，BSN)，是一个新术语，但不是一项全新的技术。它实际上是一个交叉技术领域，无线通信中的许多领域，如无线传感器网络(WSN)、无线传感器网络、无线个人区域网(WPAN、无线个人区域网)等都与
2国内外研究现状
1.2.1 WBAN研究现状
WBAN密切相关，作为一种新的无线通信方法，已经引起了国内外专业人士的关注和研究，使得WBAN的应用领域更加广泛和贴近生活，拓宽了通信技术领域
欧洲国家很早就关注WBAN，并于2003年开始研究，取得了一些成就。其中，加州大学和伯克利大学等一些知名大学将重点放在了WBAN的便携性、可扩展性和资源优化上，使得WBAN的应用更加广泛，性能更加完美。英国帝国理工学院对语境意识和环境感知进行了一系列研究，并取得了一定的成果。该方法特别适用于一般医疗环境，尤其是需要检测准确疾病状况时。它是指通过将周围环境信息与用户的生理活动相结合而形成的感测信号，以传达患者疾病状况的程度。新加坡国立大学等许多知名大学对BSN的结构进行了深入细致的研究。它将人体视为局域网。通过可穿戴生物监控系统，将用户体温、心电图、血压等生理信息以蓝牙无线通信的形式传输到用户携带的个人数字助理(掌上电脑)。信息被收集，然后通过全球移动通信系统网络传输到控制中心。加拿大、德国、爱尔兰、巴西、比利时、瑞士等国在WBAN中间件、信号处理算法、健康、活动监控和网络可靠性方面也取得了可喜的成就。从通信的角度考虑，以最低能耗为最终目标，韩国信息通信大学与其他大学共同研究并构建了一个新的无线体域网系统
中国对无线体域网(WBAN)的研究相对较晚，研究成果不如整个欧洲国家大，影响也不深远。中国无线体域网(WBAN)的研究由中国科学院牵头。中国科学院以自动化研究所为先导，在BSN的基础上对人类活动监测系统进行深入研究，并以计算技术研究所为中心力量，构建了一个新的无线体域网平台。近年来，WBAN [[致力于数据融合技术的研究。此外，台湾和中国东南大学等几所大学在WBAN适应性和适应性研究方面也取得了很大进展。
从目前的研究状况来看，日常生活中可以看到的WBAN应用场景主要包括以下几个方面:
(1)针对人体的传感器网络；(2)监测人体体征的信息状态；(3)可以戴在身上的介质；(4)以移动通信终端为中心的应用；(5)视频流的应用；(6)遥控。目前，在日本，无线体域网在医疗领域的应用研究相当活跃。此外，无线体域网技术在音乐领域有着广阔的前景。韩国制造商对这一领域的应用表现出浓厚的兴趣。
1.2.2 WSN研究现状
当今社会已经跃入信息时代的行列。如何稳定、准确地获取信息是解决信息技术的首要关键部分。如果只有信息而没有传输方式，信息就不能发挥其应有的价值。
2.2紫蜂无线传感器……15-20
2.2.1 WSN(无线传感器网络)……15-16
2.2.2紫蜂协议……16-19 [/BR/] 2.2.3紫蜂无线传感器……19-20[/比尔/] 2.3心电图特征分析……20-25
2.3.1……20-21 [/BR/] 2.3.2……21-23[/比尔/] 2.3.3心电图……23-25
心电图2.4本章总结了的总体方案设计……25-26
3……26-30
3.1设计原则……26
3.2总体结构……26-27
3.3信号终端采集……27-28
3.4路由器节点……28-29
3.5总协调员……29
3.6本章概述……29-30
4硬件设计:……30-53[/比尔/] 4.1心电图链接至……30[/溴/] 4.2生物医学电极……30-35[/溴/] 4.2.1标准铅……31-32
4.2.2单极肢体导线……32-33 [/BR/] 4.2.3加压单极肢体……33-34 [/BR/] 4.2.4单极胸导联……34-35
4.3信号放大……35-41 [/BR/] 4.3.1预放大和……35-40 [/BR/] 4.3.2右腿驱动……40-41
4.4滤波器电路……41-46 [/BR/] 4.4.1滤波电路……42[/溴/] 4.4.2高通滤波器……42-43
4.4.3电源频率滤波器……43-45[/溴/] 4.4.4低通滤波器……45-46 [/BR/] 4.5主放大器电路和电气……46-47
4.6信号处理和传输……47-52 [/BR/] 4.6.1处理器芯片……47-50 [/BR/] 4.6.2路由器节点……50-51 [/BR/] 4.6.3协调节点……51-52 [/BR/] 4.7本章概述……52-53
主要结论
随着生活节奏的加快，人们的身体出现了各种问题，尤其是面对长期以来复杂的心脏病问题，医生和护士仍然感到非常困难。鉴于这种情况，市场上应用了各种辅助心电医疗设备，实时心电监护系统就是其中之一。心电监护系统一般包括心电信号采集和处理两部分。信号分析和处理在整个系统中起着关键作用。
无线传感器网络是集传感器、无线通信和网络于一体的信息采集和处理技术。Zigbee是无线传感器网络之一。它是一种网络容量大、节点体积小、结构简单、速度慢、功耗低的无线通信技术。由于其节点体积小，可以自动组织，布局非常方便:并且由于它强调大量节点的群组协作，网络具有很强的自愈能力，任何节点的故障都不会对整体任务的完成造成致命的影响，因此特别适合构建无线传感器网络。