基于无线传感器网络的心音、脉搏信号采集分析研究

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1、汕头大学硕士学位论文基于无线传感器网络的心音、脉搏信号采集分析研究姓名：薛习申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：于津20090530摘要社会老龄化进程的加快使得心脏病等慢性非传染性疾病成为对人类健康和生命质量构成严重威胁的主要疾病，预防控制慢性非传染性疾病将成为21世纪医疗健康保健重点之一。无线传感器网络技术的出现及其在远程医疗和健康监控领域的发展和应用，缓解了现有医疗监护设备无法满足实时远程监控病人的需求。与此同时，对远程医疗和健康监护系统的研发也将推动无线传感器网络相关技术发展。由于现阶段医疗专用无线传感器网络心音、脉搏信号采集节点仍处于实验室研发阶段，论文从便携式

2、的角度出发设计心音及脉搏传感器处理电路及符合IEEE802.15.4的无线传感器网络的通用节点，并合成采集心音、脉搏医学传感器专用节点。设计复合式传感器网络基站，完成Linux系统下对基站通信模块CC2420驱动程序，在此基础上设计基站与采集节点组成的Zigbee网络拓扑结构、工作流程；基于MSP430+CC2420开发平台设计树状无线自组织网络，使其具备双向数据传输、时间同步、时分复用机制的休眠唤醒等功能；完整构建基于无线传感器Zigbee协议的网络，Zigbee网络采集传输的数据经基站传输到Internet，并对终端数据服务器接收存储的生理数据进行Hilbert-Huang分析

3、。论文实现了医学信号采集传感器节点的电路原理图设计、制板、焊接、组装成品和电路调测，完成了复合式基站的设计和构建，实现了针对慢性病患者人体生理信号的采集及分析系统。但是由于受到心音、脉搏传感器体积、功耗及成本方面的限制，对于心音、脉搏数据信号处理的技术尚未成熟，可在未来研究工作中得到进一步改进。关键字：无线传感器网络、Zigbee、传感器节点IABSTRACTWiththeaccelerationofagingprocess,thenon-conmmunicablechronicdiseaseslikeheartdiseasehaveseverelythreatenthehealt

4、hyandlivesofhumanbeings.Thepreventionandcontrolofthesediseaseswouldbecomeoneofthecriticaltasksforhealthcaresystemin21century.Theusageanddevelopmentsoftechnicalsystemofwirelesssensornetworksintelemedicinerelievethepressureonpresentmedicalequipment.Meanwhile,theresearchanddevelopmentsontelemedic

5、ineandhealthmonitoringsystemwillpromotetheinterrelatedtechniquesoftechnicalsystemofwirelesssensornetworks.Atpresent,wirelessheartsoundsandpulsesensorsarestillinresearch.ThispaperdesignsportablegeneralnodesthatcomplywithIEEE802.15.4andtheprocessingcircuitforintegratingwithheartsoundsandpulsesen

6、sors.AnotherworkofthispaperistodesignhybridsinknodeandCC2420driveronLinuxplatform,aswellasthetopologyandapplicationlayerprotocolofZigbeenetworkconsistingofsensingnodesandsinknode.BasedonMSP430+CC2420platform,nodesinthenetworkcanself-organizeintoatreestructurethathavemultiplefunctionssuchasdual

7、communication,timesynchronization,hibernateorwakeupnodes.AwirelesssensornetworkbasedonZigbeeisconstructedcompletely,whichcansendsenseddatatoInternetviasinknode.ThereceiveddataisanalyzedthroughHilbert-Huangtransformation.Thispapercomplet