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基于虚拟仪器的胎儿心电图仪的研制2行政论文范文大全
基于虚拟仪器的胎儿心电图仪的研制
2.3.2信号预处理
主要功能是滤除工频干扰和抑制基线漂移。
由于硬件系统采用串口供电,采集的信号中常混入50hz的工频干扰,必须加以抑制。抑制工频干扰的方法可以从硬件和软件2个方面来实现。在硬件方面,工频干扰是一种共模信号,可以设计高质量的前置放大器和良好的屏蔽以及优秀的电源模块减弱工频干扰对系统的影响。在软件方面,使用50hz的数字陷波的方法。本系统的数字陷波器采用lab-view6.1 signal processing toolbox中的equi-ripple band-stop ptbypt.vi控件实现。
基线漂移的原因有多种,其中由于运动造成体表电极与皮肤之间细微的滑动和硬件电子元件热效应造成参数变化是主要原因。本系统采用非线性高通滤波的方法抑制基线漂移。具体方法是将腹部电信号通过中值滤波得到基线信号,并与原腹部信号相减。本系统采用的是median filter ptbypt.vi控件。显示了实际处理效果,a为原始腹部信号;b为经过中值滤波后的基线信号;c为抑制基线漂移后的腹部信号。
2.4 匹配滤波算法
2.4.1 数据队列的生成
队列是一种常用的数据结构,本系统使用这种数据结构进行匹配滤波。但是labview6.1已有的队列控件queue,并不能满足使用要求,必须重新创建一个。这里采用与c语言中类似的作法,创建一个n个元素的数组变量main buffer,将数据不断从尾部移动到首部。是用labview编程实现的长对为1000的双精度浮点数队列,与c语言实现不同之处在于队列中数据移动的次数是1000,而不是999,这是因为labview初始化与c语言不同所致。在labview中,如果数组某个单元没有被附值,那么,该单元不被初始化。因此,如果n=999,则第998个单元将被初始化,第999个单元因为是读,而没有被初始化,而致使后面的新数据输入操作无效。
2.4.2 相关检测算法
信号与检测模板的互相关运算,其中:s表不经过抑制基线操移和去除工频干扰的腹部电信号;t表示系统内部的检测模板。经过互相关运算后就可以进行r峰检测了。互相关运算采用signal processing toolbox中的colsscorrelation.vi控件。
r峰检测实际上是对互相关运算的结果进行峰值检测,以求得母亲心电r峰的精确位置。用labview系统自带的峰值检测控件threshold peak deicer ptbypt.vi进行检测。
2.4.3 波形对消算法
波形对消算法的基本思想是把当前母亲心电qrs波群与先前求得的qrs波群模板进行加权平均,计算出新的qrs波群模板,并与当前qrs波群相减,滤除母亲心电。临床实验独立于主程序之外的定时中断服务子程序完成显示功能,程序设计思路简单清晰、可读性强。系统所用的24c01c操作简单,3个管脚外,其余管脚接地即可。
3 系统软件
系统软件由主程序、显示数字中断服务子程序、功率控制中断服务子程序、计时中断服务子程序以及故障处理子程序组成。人眼视觉暂留时间为20ms,每位显示时间间隔必须小于20ms。显示中断每次中断间隔9ms,轮流切换显示3位led,每位数字的显示时间间隔为18ms(
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