毕业论文范文——基于连续血糖监测的I型糖尿病高低血糖实时报警研究

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1、摘要连续血糖监测信号已经广泛的用于在线的高低血糖报警，然而，血糖报警的可靠性收到了测量噪声的影响。因此，连续血糖监测信号的滤波处理对于高低血糖报警的管理起到了重要的作用。在本次毕业设计中，我们用了几种滤波方法进行了信号的处理，发现卡尔曼滤波的性能优于其它几种方法。随后提出了一种改进的卡尔曼滤波方法来处理信号，它考虑了个体间的差异以及个体内的差异，通过估计不同的对象过程噪声和测量噪声，来调整卡尔曼滤波器的参数。随后，考虑到传感器衰减对连续血糖监测输出会造成系统误差，提出了扩展卡尔曼滤波。随后，滤波后的信号用于产生高低血糖报警，报警的性能会

2、与其他方法以及原始信号进行比较关键词：1型糖尿病，连续血糖监测，卡尔曼滤波，扩展卡尔曼滤波，高/低血糖报警IVAbstractContinuousglucosemonitoring(CGM)signalshavebeenwidelyusedforonlinehyper/hypoalert.However,thereliabilityhasbeenmadedifficultundertheinfluencesofmeasurementnoise.Therefore,CGMfilteringhasbeenanimportantissuefo

3、rsuccessfulmanagementofhyper/hypoglycemicalert.WeuseseveralfiltermethodstodenoisetheCGMsignals,andfindklamanfiterisbetterthanothermethods.Then,animprovedkalmanfiltermethodisproposedheretodenoiseCGMsignals.Consideringtheinterindividualandintraindividualvariability,thefilt

4、erparametersareadjustedfordifferentsubjectsbyestimatingthesubject-specificprocessandmeasurementnoises.Consideringdeteriorationofsensorgainmayoccur,whichcanaffectCGMoutputbyasystematicerror,weuseentendedkalmanfiltertodenoisetheCGMsignals.Thefilteredsignalsarethenusedtogen

5、eratehyper/hypoalert.Theperformanceofalertiscomparedwiththeothermethodsandnoise-freesignals.Keywords：Type1diabetesmellitus,Continuousglucosemonitoring,KalmanFilter,EntendedKalmanFilter,Hyper/hypoalert,IV目录1前言11.1课题研究背景11.2国内外研究现状21.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状31.3本文研究内容42仿真器与仿真

6、数据52.1美国弗吉尼亚大学/帕多瓦大学Ⅰ型糖尿病代谢系统仿真器简介52.2仿真器的使用52.3仿真数据的获得72.4本章小结103数字滤波算法介绍113.1数字滤波算法概述113.2巴特沃斯滤波（Butterworthfilter）算法123.3滑动平均滤波（Movingaveragefilter）算法133.4卡尔曼滤波（Kalmanfiltering）算法143.5本章小结174连续血糖监测信号的滤波处理184.1三种滤波方法对连续血糖监测信号的处理184.1.1巴特沃斯滤波194.1.2滑动平均滤波204.1.3卡尔曼滤波214

7、.2滤波性能评价指标224.3滤波结果分析224.4本章小结245用于CGM信号处理的自整定卡尔曼滤波255.1处理个体间差异的方法255.1.1模型的建立25IV5.1.2和的估计265.1.3滤波结果275.2处理个体内差异的方法315.3本章小结336扩展卡尔曼滤波在连续血糖监测中的应用346.1扩展卡尔曼滤波（EKF）介绍346.1.1预测阶段346.1.2修正阶段356.1.3扩展卡尔曼滤波递推公式366.2数据的产生376.3模型的建立386.4数据的处理396.5本章小结407高/低血糖实时报警418结束语438.1工作总

8、结438.2扩展与展望43参考文献44附录48致谢54IV基于连续血糖监测的I型糖尿病高低血糖实时报警研究541前言1.1课题研究背景糖是人类身体之中重要的能量物质。食物进入人体后，会由消化系统将其转变为单