测·控领域专业互动媒体平台
推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
当前位置： &
基于SIMULINK的心电信号源系统设计分析
[导读] 本文通过对心电信号的特征分析，提出了基于MATLAB/SIMULINK的心电信号仿真方法，采用快速原型技术通过输入/输出卡，将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号，并与实际硬件电路连接起来，构成心电信号的半实物仿真模型。
　　心电信号主要频率范围为0.05&100Hz，幅度约为0&4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物信号，加之体外以500Hz工频为主的电磁场干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂，为医学研究、救治和教学带来一定困难。本文通过对心电信号的特征分析，提出了基于/的心电信号仿真方法，采用快速原型技术通过输入/输出卡，将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号，并与实际硬件电路连接起来，构成心电信号的半实物仿真模型。
　　基本原理
　　心电信号
　　一个典型的心电信号如图1示，它由P波、Q波、R波、S波和T波组成，在诊断过程中可以根据这些特征波的间隔幅值以及P-R间隔、S-T间隔和Q-T间隔判断病人病情。
　　Fourier级数
　　若一个函数满足狄里赫利条件，则可以将它展开为傅立叶级数的形式。傅立叶级数的三角函数形式定义如下：
　　狄里赫利条件充分条件：
　　(1)函数在任意有限区间连续，或只有有限个第一类间断点(当t从左或右趋向于这个间断点时，函数存在有限的左极限和右极限);
　　(2)在一周期内，函数存在有限个极大值或极小值。
　　心电信号仿真及结果分析
　　心电信号仿真
　　本设计方案是将心电信号看作一个由各个三角波信号和正弦信号的组合，先经过计算得到各个特征波序列，再将各波合成为最终的仿真信号。具体实现方法如下：
　　(1)心电信号的QRS波、Q波和S波用三角波实现。
　　(2)心电信号的P波、T波和U波用正弦波实现。
　　三角波数学模型建立
　　三角波数学模型建立如下：
　　为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：
　　式中，
正弦波数学模型建立
　　正弦波建立模型如下：
　　为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：
　　仿真结果分析
　　通过上述仿真方案，仿真心电信号各特征波参数如表1示，心电信号仿真波形如图2示。
　　实时设计
　　设计方案采用实现心电的设计。可以方便地进行可视化动态建模，且仿真过程是交互的，可以随时修改参数，能够立即看到仿真结果，生成可以实际应用的实时信号。
　　心电信号发生器实现
　　设计方案中将心电信号看作是由各个特征波组合在一起的波形，这些特征波包括P波、Q波、QRS波、S波、T波和U波。仿真设计过程中，Q波、QRS波和S波用三角波实现，P波、T波和U波用正弦波实现。
　　心电信号发生器的设计采用七个模块实现，其中六个模块的功能是实现特征波，一个模块用来合成各个特征波，实现心电信号的仿真。设计结果如图3。
　　如图3示，每个心电信号特征波产生模块均有一个各自的特征波参数输入，这些参数包括幅度、宽度和移位。另外，6个心电信号特征波形产生模块有2个公共输入，分别是产生心电信号的长度x和心跳周期beat。显而易见，该心电信号发生器的模型可以通过改变心电信号参数，方便地得到所需的心电信号。
实时心电信号的产生
　　设计方案中，采用设计的心电信号发生器产生数字仿真心电信号，通过研华公司(Advantech)的模拟输出卡-812PG的D/A转换器引出，生成实时心电信号，具体原理框图如图4。
　　 Embedded Function模块只支持二维矩阵运算，因此在实时心电信号输出时要注意二维数据到一维数据的转换，即采用一个二维矩阵到一维矩阵的转换模块。
　　本方案解决了实际心电信号采集过程中硬件电路复杂、噪声大以及个别心电波形不易采集等困难。为医学研究和教学带来方便，具有一定实用和参考价值。
[整理编辑：中国测控网]
&&[5]&&&&[1]&&&&[2]
SIMULINK相关论文
心电信号源相关论文
版权与免责声明：
①凡本网注明"来源：中国测控网"的所有作品，版权均属于中国测控网，转载请必须注明中国测控网 。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
心电信号源
还没有 心电信号源 相关的测控名词的解释您可以点击
第七届中国卫星导航学术年会（China Satellite Navigation Conference, CSNC 2016）是一个开放的学术交流平台。旨在加强学术创新，
通常来说，状态监测系统由测量仪器、分析软件、状态监测用户、技术解决方案等组成。使用状态监测系统，可通过长期监测诸如机器振动
31%的网友读了:
数字化变电站是迈向建立智能电网的智能化变电站的必经阶段。掌握了数字化变电站的建设和系统特征，才能
50%的网友读了:
用LabVIEW做了一个智能家居报警系统的上位机软件，挺好玩的，虽然功能不多、结构也简单，但是，所用到的
注册成为中国测控网会员
可以无需任何费用浏览专业技术文章
&&[5]&&&&[1]&&&&[2]
京公网安备:09号
Copyright (C)
All Rights Reserved 版权所有基于matlab的操作员心电信号QRS波检测及分析_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
基于matlab的操作员心电信号QRS波检测及分析
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩2页未读，继续阅读
你可能喜欢工具类服务
编辑部专用服务
作者专用服务
心电信号的预处理及R波检测的研究
心电信号反映了心脏电活动在体表的整体生理状态,为心脏疾病的诊断提供了重要依据。而心电信号的预处理和分析是正确诊断心脏疾病的前提。本文系统地综述了心电信号预处理及R波检测的研究现状,主要对心电信号的预处理和R波的检测进行算法研究工作,并且取得了良好的效果。　　
本文首先介绍心电信号的特点、心电图的各个波形及其所受到的噪声。心电信号信噪比低,信号微弱,在采集信号时,由于外界的影响,采集到的信号都伴有噪声干扰,如基线漂移、工频干扰、肌电干扰等。然后根据心电信号和噪声的不同特性,对不同的噪声提出不一样的处理方法。针对工频干扰的去除,给出了自适应相干模板的方法,其基本原理是通过检测线性段计算干扰的幅度加以存储作为噪声模板,然后从原始信号中减去该模板,就得到处理后的信号,此方法能适应干扰频率和幅度的变化。对于基线漂移和肌电干扰的消除,采用数学形态学的方法,根据心电信号特征波形和噪声的时间宽度的不同,选择不同尺寸的结构元素对信号进行处理。采用多结构元素的方法,在开闭过程中对腐蚀和膨胀采用不同的结构元素,构造了广义形态开和闭运算,这种算法有效地抑制肌电干扰的同时且能保证心电波形的不失真。在矫正基线漂移时,首先选择一个较小宽度的结构元素进行形态滤波去除QRS波,再选择一个较大宽度的去除P、T波,得到基线漂移信号,最后从原始信号中减除基线漂移信号,就可以得到去除基线漂移的心电信号。由于不同的心率对应的QT间期的时间宽度不同,利用形态滤波提取的ORS波群,检测到R波,计算出平均心率,根据不同的心率选择结构元素,这种方法可以减小结构元素的变化范围,因人而异的矫正基线漂移信号,有效的滤除了干扰信号并较好的保留了ST段的信息。最后提出了将数学形态学和小波变换相结合的R波检测算法,先利用数学形态学运算提取心电信号的ORS波群,再采用mexihat小波对提取的QRS波群进行连续小波变换,利用小波变换模极大值的检测原理实现对R波的准确检测和精确定位。这种检测算法抗干扰能力较强,即使在较强噪声的干扰下,也能很好的实现对R的检测,并且采用形态学提取QRS波群,突出了特征波形,使检测更加容易。　　
本文采用MATLB软件读取MIT-BIH数据库中的数据,并对提出的算法进行滤波仿真,取得了预期的效果。
学科专业：
授予学位：
学位授予单位：
导师姓名：
学位年度：
在线出版日期：
本文读者也读过
相关检索词
万方数据知识服务平台--国家科技支撑计划资助项目（编号：2006BAH03B01）(C)北京万方数据股份有限公司
万方数据电子出版社基于SIMULINK的心电信号源系统设计分析
08:15:19&&&来源:互联网 &&
　　心电信号主要频率范围为0.05"100Hz，幅度约为0"4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物信号，加之体外以500Hz工频为主的电磁场干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂，为医学研究、救治和教学带来一定困难。本文通过对心电信号的特征分析，提出了基于/的心电信号仿真方法，采用快速原型技术通过输入/输出卡，将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号，并与实际硬件电路连接起来，构成心电信号的半实物仿真模型。
　　基本原理
　　心电信号
　　一个典型的心电信号如图1示，它由P波、Q波、R波、S波和T波组成，在诊断过程中可以根据这些特征波的间隔幅值以及P-R间隔、S-T间隔和Q-T间隔判断病人病情。
　　Fourier级数
　　若一个函数满足狄里赫利条件，则可以将它展开为傅立叶级数的形式。傅立叶级数的三角函数形式定义如下：
　　狄里赫利条件充分条件：
　　(1)函数在任意有限区间连续，或只有有限个第一类间断点(当t从左或右趋向于这个间断点时，函数存在有限的左极限和右极限)；
　　(2)在一周期内，函数存在有限个极大值或极小值。
　　心电信号仿真及结果分析
　　心电信号仿真
　　本设计方案是将心电信号看作一个由各个三角波信号和正弦信号的组合，先经过计算得到各个特征波序列，再将各波合成为最终的仿真信号。具体实现方法如下：
　　（1）心电信号的QRS波、Q波和S波用三角波实现。
　　（2）心电信号的P波、T波和U波用正弦波实现。
　　三角波数学模型建立
　　三角波数学模型建立如下：
　　为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：
　　式中，
　　正弦波数学模型建立
　　正弦波建立模型如下：
　　为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：
　　仿真结果分析
　　通过上述仿真方案，仿真心电信号各特征波参数如表1示，心电信号仿真波形如图2示。
　　实时心电
　　设计方案采用SIMULINK实现心电信号发生器的设计。SIMULINK可以方便地进行可视化动态建模，且仿真过程是交互的，可以随时修改参数，能够立即看到仿真结果，生成可以实际应用的实时信号。
　　心电信号发生器实现
　　设计方案中将心电信号看作是由各个特征波组合在一起的波形，这些特征波包括P波、Q波、QRS波、S波、T波和U波。仿真设计过程中，Q波、QRS波和S波用三角波实现，P波、T波和U波用正弦波实现。
　　心电信号发生器的设计采用七个模块实现，其中六个模块的功能是实现特征波，一个模块用来合成各个特征波，实现心电信号的仿真。设计结果如图3。
　　如图3示，每个心电信号特征波产生模块均有一个各自的特征波参数输入，这些参数包括幅度、宽度和移位。另外，6个心电信号特征波形产生模块有2个公共输入，分别是产生心电信号的长度x和心跳周期beat。显而易见，该心电信号发生器的SIMULINK模型可以通过改变心电信号参数，方便地得到所需的心电信号。
　　实时心电信号的产生
　　设计方案中，采用SIMULINK设计的心电信号发生器产生数字仿真心电信号，通过研华公司（Advantech）的模拟输出数据采集卡PLC-812PG的D/A转换器引出，生成实时心电信号，具体原理如图4。
　　MATLAB Embedded Function模块只支持二维矩阵运算，因此在实时心电信号输出时要注意二维数据到一维数据的转换，即采用一个二维矩阵到一维矩阵的转换模块。
　　本方案解决了实际心电信号采集过程中硬件电路复杂、噪声大以及个别心电波形不易采集等困难。为医学研究和教学带来方便，具有一定实用和参考价值。
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有，本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播，或不应无偿使用，请及时通过电子邮件或电话通知我们，以迅速采取适当措施，避免给双方造成不必要的经济损失。
SIMULINK相关资源
MATLAB相关资源
编辑：金海
本文引用地址：
本周热门资源推荐
EEWORLD独家[图]基于MATLAB/SIMULINK的心电信号源系统设计
[图]基于MATLAB/SIMULINK的心电信号源系统设计
发布: | 作者: | 来源:
| 查看:890次 | 用户关注：
基于MATLAB/SIMULINK的心电信号源系统设计心电信号主要频率范围为0.05&100Hz，幅度约为0&4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物信号，加之体外以500Hz工频为主的电磁场干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂，为医学研究、救治和教学带来一定困难。本文通过对心电信号的特征分析，提出了基于MATLAB/SIMULINK的心电信号仿真方法，采用快速原型技术通过输入/输出卡，将虚拟仿真信号转化生成实际的
基于MATLAB/SIMULINK的心电信号源系统设计心电信号主要频率范围为0.05&100Hz，幅度约为0&4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物信号，加之体 外以500Hz工频为主的电磁场干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂，为医学研究、救治和教学带来一定困难。本文通过对心电信号的特征分析，提 出了基于MATLAB/SIMULINK的心电信号仿真方法，采用快速原型技术通过输入/输出卡，将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号，并与实际硬件电路连接起来，构成心电信号的半实物仿真模型。基本原理心电信号一个典型的心电信号如图1示，它由P波、Q波、R波、S波和T波组成，在诊断过程中可以根据这些特征波的间隔幅值以及P-R间隔、S-T间隔和Q-T间隔判断病人病情。Fourier级数若一个函数满足狄里赫利条件，则可以将它展开为傅立叶级数的形式。傅立叶级数的三角函数形式定义如下：狄里赫利条件充分条件：(1)函数在任意有限区间连续，或只有有限个第一类间断点(当t从左或右趋向于这个间断点时，函数存在有限的左极限和右极限);(2)在一周期内，函数存在有限个极大值或极小值。心电信号仿真及结果分析心电信号仿真本设计方案是将心电信号看作一个由各个三角波信号和正弦信号的组合，先经过计算得到各个特征波序列，再将各波合成为最终的仿真信号。具体实现方法如下：(1)心电信号的QRS波、Q波和S波用三角波实现。(2)心电信号的P波、T波和U波用正弦波实现。三角波数学模型建立三角波数学模型建立如下：为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：式中，正弦波数学模型建立正弦波建立模型如下：为方便计算，将此函数展开为傅立叶级数的形式：仿真结果分析通过上述仿真方案，仿真心电信号各特征波参数如表1示，心电信号仿真波形如图2示。实时心电信号源设计设计方案采用SIMULINK实现心电信号发生器的设计。SIMULINK可以方便地进行可视化动态建模，且仿真过程是交互的，可以随时修改参数，能够立即看到仿真结果，生成可以实际应用的实时信号。心电信号发生器实现设计方案中将心电信号看作是由各个特征波组合在一起的波形，这些特征波包括P波、Q波、QRS波、S波、T波和U波。仿真设计过程中，Q波、QRS波和S波用三角波实现，P波、T波和U波用正弦波实现。心电信号发生器的设计采用七个模块实现，其中六个模块的功能是实现特征波，一个模块用来合成各个特征波，实现心电信号的仿真。设计结果如图3。如图3示，每个心电信号特征波产生模块均有一个各自的特征波参数输入，这些参数包括幅度、宽度和移位。另外，6个心电信号特征波形产生 模块有2个公共输入，分别是产生心电信号的长度x和心跳周期beat。显而易见，该心电信号发生器的SIMULINK模型可以通过改变心电信号参数，方便 地得到所需的心电信号。实时心电信号的产生设计方案中，采用SIMULINK设计的心电信号发生器产生数字仿真心电信号，通过研华公司(Advantech)的模拟输出数据采集卡PLC-812PG的D/A转换器引出，生成实时心电信号，具体原理框图如图4。MATLAB Embedded Function模块只支持二维矩阵运算，因此在实时心电信号输出时要注意二维数据到一维数据的转换，即采用一个二维矩阵到一维矩阵的转换模块。结论本方案解决了实际心电信号采集过程中硬件电路复杂、噪声大以及个别心电波形不易采集等困难。为医学研究和教学带来方便，具有一定实用和参考价值。
本页面信息由华强电子网用户提供，如果涉嫌侵权，请与我们客服联系，我们核实后将及时处理。
电路图分类
&&& 目前，处理器性能的主要衡量指标是时钟}