便携式肺音采集技术的研究

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1、StudyontheTechnologyofPortableLungSoundAcquisitionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByZhongMeinanSupervisor:Prof.TianFengchunAssistantSupervisor:Prof.HeQinghuaMajor：SignalandInformationProcessingCollegeofCommuni

2、cationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaNovember,2012中文摘要摘要肺音是呼吸系统在换气过程中产生的声音的总称，蕴含着呼吸系统的病理学、生理学信息。听诊器作为一种简易的检查工具，现在仍然在肺音听诊中广泛使用。传统听诊法受听诊者主观化和非定量化的限制，致使临床听诊较粗糙，不能够充分、精确地利用肺音信号中的有用信息。本论文研究基于STM32的肺音采集系统以SD卡为存储载体，记录病人肺音的数据，利于小波和小波波分析技术对肺音信号进行了噪声抑制，得到较为纯净的肺音波形曲线，从而方便与历史情况

3、进行对比，也为远程治疗提供了可能性。本系统采用STM32微控制器作为主控芯片，电路部分采用模块化设计。论文分析了前置放大滤波模块、声音模块、稳压模块、采集模块和存储模块的电路设计和驱动程序设计。采用驻极体电容传声器实现肺音信号到电信号的转化；采用单电源供电的TLV2334和TPA711实现有源放大滤波电路和耳机驱动电路；通过SDIO接口将数据以文本格式存储到SD卡；通过使用读卡器或者笔记本电脑上自带的SD卡接口，可以将SD卡中的数据转移到电脑上。SD卡中的数据存储在电脑中以后，首先，将两路数据分别恢复成声音，然后使用Matlab设计的滤波器对数据进行低通滤波，

4、最后再利用小波和小波包滤波得到噪声抑制后的肺音。病人实验数据在临床上采集，并与正常人的肺音进行了对比，观察到到正常人与病人的肺音信号在频谱特征中存在的差异，为准确的医疗诊断和分析提供了依据。关键词：STM32微处理器，肺音，小波，小波包I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTLungsoundisageneraltermofsoundswhichisgeneratedbyrespiratoryventilationprocess,containsthepathologyoftherespiratorysystem,andphysiologicalin

5、formation.Asasimpleinspectiontool,stethoscopeisstillwidelyusinginthelungsoundsauscultation.Restrictedbydoctor’ssubjectiveorientationandnon-quantitativediagnosistechnique,traditionalauscultationmethodroughatclinicaldiagnosis,andusefulinformationfromlungsoundcannotbefullyandaccurately

6、exploited.WithSDcardstoragecarrier,thelungsoundacquisitionsystembasedonSTM32recordsdataofpatient'slungsounds,thenit’seasytoobservethelungsoundwaveformcurvefromacomputer,comparingitwithhistoricalrecords,andalsotoofferthepossibilityforremotetreatment.STM32microcontrolleraspartofthemai

7、nchipinthesystem,usesamoduleforcircuitdesign.Itincludespreamplifierfiltermodule,soundmodule,voltageregulatormodule,collectionandstoragemodules,circuitdesignanddriverdesign.Systemimplementation.conversionfromlungsoundsignaltoelectricalsignalreachedbyelectretcondensermicrophone.Enlarg

8、edactivefiltercircu