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设计了片上系统现场可编程门阵列(SoCFPGA)心电信号检|英雄联盟下注官网

发布日期:2020-11-25 14:19浏览次数:
本文摘要:基于SoCFPGA的硬件平台和复制的嵌入式Linux研究开发环境的固件协同设计方式,完成了心电信号的A/D切换、VGA表明、MicroSD卡数据存储和心电信号算法处理,在心电信号中0章节心电信号(electrocardiogram,ECG)需要客观地表现心脏各部分的生理状况,也是临床心脏疾病的主要依据,它具有更容易检测、更直观等特点,因此在临床医学中更普遍自1906年第一台心电图仪用于临床以来,各种形式的心电图监视器相继出现。

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摘要:设计构建了基于片上系统现场可编程门阵列(SoCFPGA )的心电信号(ECG )检测系统。系统通过具有低输入阻抗、高共模电感比、低噪声的前置采集定标电路,构建心电信号的跌落和预处理。

基于SoCFPGA的硬件平台和复制的嵌入式Linux研究开发环境的固件协同设计方式,完成了心电信号的A/D切换、VGA表明、MicroSD卡数据存储和心电信号算法处理,在心电信号中0章节心电信号(electrocardiogram,ECG )需要客观地表现心脏各部分的生理状况,也是临床心脏疾病的主要依据,它具有更容易检测、更直观等特点,因此在临床医学中更普遍自1906年第一台心电图仪用于临床以来,各种形式的心电图监视器相继出现。传统的心电图检查仪器多以单片机、PC为中心设计,系统重量轻,检查手段单一,有利于系统集成度的提高和小型化的构建,或者导致系统的不便[3]。由于可佩戴的设备和移动医疗的繁荣,心电图监视器反而向小型化、便携性、智能化方向发展[4]。本文设计了片上系统现场可编程门阵列(SoCFPGA )心电信号检测处理系统,通过A/D混合设计和固件协同设计的方法,构建了心电信号检测系统。

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信号采集由仿真前端电路完成,利用SoCFPGA的重新部署和固件协同设计等优点,通过软件编程对信号进行A/D切换,展开VGA的表明、数据存储和算法的处理构建存储和处置等多功能集成的心电信号检测处理系统的单心电信号检测系统设计心电信号检测监视系统是模拟和数字混合系统,主要在体表心电信号收集电路和以SoCFPGA为核心的心电信号数字处理系统中收集电路终端的医用泄漏联络线通过贴片电极降低心电信号,心电信号经过收集电路的变焦和模拟滤波处理转移到SoCFPGA,通过HPS终端ARM嵌入硬件核心上的Linux进行程序控制展开A/D切换, 切换为数字信号在FPGA终端上展开VGA显示,同时将数字信号传输到HPS终端,可以进行数字信号展开算法的处理和存储SoCFPGA固件联合的开发方式,是硬件设计和心电信号以前的算法处理的各功能模块的系统整体架构如图1右图所示。图1的系统框图Fig1Systemblockdiagram1.1体表心电信号收集电路的长时间心电信号的振幅范围为10V~5mV,典型的是1mV,频率范围为0.05~100Hz,同时心电信号对噪声非常脆弱因此,心电信号收集电路必须具备低输入阻抗、高共模电感比、低噪声、低升降机等性能。体表面心电收集电路由前置定标电路和后段定标电路构成。

1.1.1前置定标电路前置定标电路主要对落下的心电信号展开可行性定标和去噪,进行后段定标和处理。心电信号中的噪声主要有工频抑制、肌电抑制、基线漂移、高频噪声。

1 )前置定标电路设计前置定标电路由前段定标电路、带通滤波器电路及50Hz商用频率陷波电路构成,其中前段定标电路由输出维护电路、右腿驱动电路及计出厂定标电路构成图2前置定标电路Fig2pre-amplifiercircuit由于系统接收体表收集信号,所以必须考虑信号收集中的人体维护的问题,因此在系统中在收集电路的输出级前端进行耐压值高的过渡电压感应(TT 右腿驱动电路在收集心电信号中直接用作参考电极,可以有效地避免信号中收集的共模抑制[5]。仪表运算仪表电路完成心电信号的一次仪表,同时具有低输入阻抗、高共模电感比、低噪声、低升程的特性。

综合考虑,自由选择ADI公司的仪表发货AD8220芯片,为了防止饱和状态噪声的发生,将前段增益设定为20倍[6]。


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