基于以太网的心电信号数据采集系统的研究与设计(1)

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1、江苏大学硕士学位论文摘要心血管疾病是威胁人类健康和生命的主要疾病之一，心电图(ECG)是诊断此类疾病的主要依据。因此，对心电信号准确高效的提取与传输在临床医学中具有非常重要的意义。近年来发展迅猛的互联网、嵌入式等技术为心电信号的监测提供了新的解决方案。本文对一种基于以太网的心电信号数据采集系统进行了研究与设计，将嵌入式的心电采集设备通过以太网接入Intemet，利用TCP／IP协议进行传输，实现心电信号的远程采集。另一方面，配备了一个大容量的CF卡存储器，可实现长时间的心电数据存储与历史数据上传，具有

2、一定的Holter功能。通过对心电信号特性的分析，设计了专门的信号放大调理电路，确保将人体体表一心电信号高质量的检出；选用了高性能的ARM微处理器S3C44BOX怍为系统核心，在此基础上进行了存储器、ADC、以太网等功能接口电路的设计；软件方面采用源代码公开的嵌入式实时操作系统(RTOS)laC／OS．II，并对系统任务进行了划分，利用实时操作系统对各项任务进行管理，具有很好的实时性、可靠性和可扩展性；TCP／IP协议栈的实现同样选用了源代码公开的1wlP，降低了设计难度和应用成本，文中给出了相应的软

3、件模块的移植和实现过程。基于以太网的心电信号数据采集系统能够充分利用Intemet优势，提高心血管疾病的诊断效率和防治水平，进而为远程医疗(Telemedicine)、家庭保健(HHC)、专家会诊(ExpertConsultation)等新兴医疗技术提供良好的基础支持。关键词：心电信号采集以太网ARM微处理器实时操作系统TCP／IP江苏大学硕士学位论文ABSTRACTCardiovasculardiseaseisoneofthemostdangerousthreatstohumanhealth，Thi

4、skindofdiseasesisgenerallydiagnosedbyelectrocardiogram(ECG)．Asaresult，wemayfindthattheECGsignalsamplingandtransmissioninexactandeffectivewaysaresignificantinclinicalmedicine．WiththeswiftandviolentdevelopmentsoftheInternet，Embeddedandsomeothertechnologie

5、s，therearesomenewsolutionstotheECGmonitoring．TheauthorisengagedinresearchinganddesigningofanECGsignalmonitoringsystembasedonEthemet．ItrealizestheIntemetmonitoringwhentheembeddedECGsignalsamplingequipmentconnectstotheIntemetthroughEthemetusingTCP／IEOnthe

6、otherhand，thesystemhasafunctionofHolterbyusingaCFcardthatmayrealizealong—timestorageandtheuploadofhistoricalECGdata．Inthisthesis，wedesignaspecialsignalamplifyingandadjustingcircuitinordertopickuptheECGsignal．S3C44BOX，ahighperformanceandlowpowerARMmicrop

7、rocessorisselectedasthekernelofthesystem，onwhichsomefunctioninterfacesareextended，suchasmemory,ADC，Ethemetandsooil．Anopen—sourceembeddedreal--timeoperatingsystemnamedrtC／OSmIIisusedtomanagethetasksplottedoutaccordingtotherequirementsofthesystem．Thissoft

8、waremodeensuresthereal-timecharacte5dependabilityandexpansibility．InordertorealizetheprocessabilityofTCP／IP,wechoosetheopen—sourcelwIEItreducesthedifficultiesandcostsbyusingtheseopen—sourcecodes．Theprocessesofmigratingandachievin