基于LabView的心电信号处理系统研究

西南科技大学生医专业综合设计报告设计名称：基于LabView的心电信号处理系统研究姓名：学号：班级：指导教师：起止时间：2014.12.29—2015.1.18西南科技大学信息工程学院制西南科技大学本科生综合设计论文22综合设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：基于LabVIEW的心电信号处理系统研究起止日期：2014.12.29—2015.01.18指导教师：设计要求：(1)学习心电信号处理的基本理论。(2)学习使用Labview。(3)学习心电采集硬件电路设计。(4)设计一套心电信号采集及分析系统。(5)学习使用采集卡MPS080102。目标：掌握心电信号采集及处理系统基本原理，设计基于Labview及BiomedicalWorkbench心电信号处理系统。综合设计学生日志时间设计内容2014.12.30资料收集,理论准备，明白了心电信号采集的导联2015.01.5初步认识MPS080102采集卡2015.01.7将MPS采集到的.bin文件转为BiomedicalWorkbench处理格式.tdms2015.01.12学习使用BiomedicalWorkbench与MPS080102联调使用2015.01.17整理资料、撰写论文西南科技大学本科生综合设计论文33基于LabVIEW的心电信号处理系统研究摘要：医疗仪器是生物医疗检测领域重要的研究对象和诊断工具,结合了生物医学工程和电子信息，计算机以及自动化等多种技术。运用医疗仪器来监视或者诊断心血管疾病具有重要的意义。本文主要由数据采集系统MSP-080102和基于LabVIEW8.6的BiomedicalStartupKit生物医学套件两部分组成。首先从解剖学的角度来分析心电信号产生过程,通过心电信号的特征来确定数据采集系统的设计标准。数据采集系统主要由前置放大电路、低通滤波、50Hz的陷波电路、功率放大电路以及AD转换电路等组成。其次采用美国NI公司的图形化编程语言LabVIEW来实现软件编程,利用LabVIEW来实现PC机与采集系统的数据通讯以及心电信号的显示处理功能。主要完了完成USB读入信号数据、数据还原、数据恢复等功能,得到成正常的心电信号,再通过心律检出显示波形。并在LabVIEW下实现数据的保存、打开以及运用TCP/护协议来远程传输数据。虽然虚拟生物医疗仪器在国内研究还处于初步阶段,但其研究会对疾病的诊断、分析和治疗具有重要的实用价值,并为未来生物医疗仪器进入家庭和远程会诊的实现创造了可能。关键词：心电信号；信号处理；LabVIEW；虚拟仪器西南科技大学本科生综合设计论文44LabVIEWforECGSignalProcessingSystemBasedonAbstract:Themedicalequipmentisanimportantobjectofstudyanddiagnostictoolstodetectbio-medicalfield,acombinationofbiomedicalengineeringandelectronicinformation,computerandautomationandothertechnologies.Theuseofmedicalequipmenttomonitorordiagnosecardiovasculardiseasehasimportantsignificance.Inthispaper,bythedataacquisitionsystemMSP-080102andLabVIEW8.6basedBiomedicalBiomedicalStartupKitoftwoparts.First,fromtheperspectiveoftheanatomyoftheECGsignalgenerationprocesstodeterminethedesignstandarddataacquisitionsystemischaracterizedbyECG.Dataacquisitionsystemconsistsofpre-amplifiercircuit,alow-passfilter,atrapcircuitof50Hz,thepoweramplifiercircuitandanADconvertercircuit.FollowedbytheUnitedStatesNI'sLabVIEWgraphicalprogramminglanguagetoimplementsoftwareprogramming,usingLabVIEWtoPCanddataacquisitionsystemcommunicationsanddisplayECGprocessingfunctions.MainlyoverUSBreadcompletesignaldata,datareduction,datarecovery,andotherfunctions,togetintoanormalECG,andthendetectedbycardiacwaveformdisplay.AndachievetosavedatainLabVIEW,openanduseTCP/maintenanceagreementtoremotelytransmitdata.Althoughvirtualbiomedicalresearchequipmentinthecountryisstillinapreliminarystage,butthediagnosis,analysisandtreatmentofdiseasesoftheresearchwillhaveimportantpracticalvalue,andcreatethepossibilityforfuturebiomedicalequipmentintothehomeandremoteconsultationimplementation.Keywords:ECG;signalprocessing;LabVIEW;virtualinstrument西南科技大学本科生综合设计论文55目录一、设计目的和意义....................................................................................................................................61.1心电信号采集和分析系统的发展..................................................................................................61.2心电信号采集分析系统的研究现状...............................................................................................7二、控制要求................................................................................................................................................8三、设计方案论证........................................................................................................................................83.1心电采集卡......................................................................................................................................83.1.1采集卡接口............................................................................................................................83.1.2数据采集卡MPS-080102.....................................................................................................93.2虚拟仪器开发平台Labview...........................................................................................................93.2.1生物医学入门工具包..........................................................................................................103.3矩阵实验室（MATLAB）............................................................................................................10四、系统设计...............................................................................................................................................114.1心电信号分析..................................................................................................................................114.1.1心电信号分析方法..............................................................................................................124.2心电图分析....................................................................................................................................124.2.1心电图各波及波段的组成..................................................................................................134.2.2心电图的正常值分析与临床意义......................................................................................144.2.3正常人的电图典型值范围..................................................................................................15五、设计结果及分析.............................................................................................