基于ios的便携心电信号监测系统的设计与实现

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1、基于iOS的便携心电信号监测系统的设计与实现DesignandImplementationofaPortableECGMonitoringSystemBasedoniOS学科专业：电子与通信工程研究生：黄镇彩指导教师：刘昱副教授企业导师：张志明天津大学电子信息工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

2、并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着经济社会的发展，人们对健康越来越关注，远程医疗、便携医疗成为需求。心电监护特别是便携心电监护是其中一个重要方面，它对防治心脏疾病有着积极的意义，是近年来信息领域和

3、医疗领域的一个研究热点。在国内外便携心电监护研究成果的基础上，本文设计并实现了一个由iOS(iPhoneOS，iPhone操作系统)设备、便携心电信号采集设备及远程Web服务器组成的心电信号监测系统。本文的主要工作内容如下：(1)提出了基于iOS的便携心电信号监测系统的设计方案，方案充分利用了iOS设备具有强大的计算能力、灵活的可编程性、足够的存储空间、网络连接功能、便携性等特点，在花费较少的情况下，实现了用户便携心电监护的需求。(2)描述了iPhone手机的特点，介绍了iOS基础架构，综述了iOS应用程序的开发工具以及设计模式。(3)介绍了心电信号采集设备的主要结构和模

4、块以及它工作的主要流程。心电信号采集端采用了模块化设计，选用了低功耗的器件，具有便携性、低功耗等特点，它主要负责心电信号的采集以及将心电数据发送至iOS端。(4)设计并且开发了iOS端的心电监测应用软件。使用后台线程接收心电数据；调用Quartz2D绘图库实现动态心电图的绘制；采用自适应差分阈值算法检测R波，计算了瞬时心率与平均心率；支持数据本地保存、浏览以及远程医疗服务等功能。此外，综述了支持向量机(SVM)的基本原理以及其在心律不齐检测的应用，做了相关的验证实验，为下一步将SVM移植入iOS心电监测应用软件作准备。(5)进行了大量的仿真实验和实际测试，验证系统的功能。

5、采用MIT-BIH心律不齐数据库进行仿真实验，在学校范围内随机抽取9人进行实际测试。在实验结束后，统计了R波检测的准确率，实验证明系统基本达到了设计目标。关键词：iOS,iPhone,远程医疗,移动健康,心电,心率ABSTRACTWiththedevelopmentofeconomyandsociety,peoplearepayingmoreattentiontohealth;soremotemedicalandportablemedicalbecomeademand.ECGmonitoring,especiallyportableECGmonitoringisoneof

6、themostimportantaspectsofmedical.Itplaysapositiveroleinpreventionandtreatmentofdiseasesoftheheart.Inrecentyears,itbecomesahotresearchtopicinthefieldofinformationandmedicaltreatme-nt.BasedontheresearchachievementsathomeandabroadonportableECGmonitor-ing,thispaperdesignsandimplementsaportabl

7、eECGmonitorwithaniOSdevice,anECGacquisitiondeviceandaremotewebserver.Themainworksdoneinthispaperisdescribedasfollows:(1)TheportableECGmonitoringsystembasedoniOSisdesigned.ThesystemtakesfulladvantageofiOSdevicesaboutpowerfulcomputingcapabilities,goodpro-grammability,