基于bsn的人体多生理参数监测系统研究

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1、丨V/1i7UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于BSN的人体多生理参数监测系统研究专业学位类别工程硕士学号201222240918作者姓名戴燕晨—指导教师田忠研究员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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它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

2、究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年&月又日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：等[导师签名：日期：Ood年6月g日分类号密级注1UDC学位论文基于BSN的人体多生理参数监测系统研究戴燕晨指导教师田忠研究员电子科技大学成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域

3、名称电子与通信工程提交论文日期2015.04.07论文答辩日期2015.05.29学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHOFHUMANPHYSIOLOGICALPARAMETERSMONITORINGSYSTEMBASEDONBSNAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:DaiYanchenAdvisor:TianZhongSch

4、ool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnology摘要摘要全球人口老龄化加剧给紧张的社会医疗资源带来了挑战，为了缓解人们的健康监护需求，尤其是康复患者和老龄人群，本文设计了一多生理参数监护系统，可以实现对患者连续实时的健康监护和自然直观的人机交互，减轻医生的工作。本文结合电子和计算机技术、无线通信技术和信号处理技术，以人体传感器网络为依托，进行监护系统的设计。采用心电电极、血氧饱和度探头和温度传感器等采集人体多个生理参数，通过低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy,BLE)技术将多个生理参数检测节点同Android智能终端相连

5、，形成一主多从的星形网络结构，实时的传输生理参数数据到Android终端，然后进行数据的处理、显示与储存。文章详细阐述了心电信号和血氧饱和度的检测原理和方法，为了满足便携式监护的需求，采用单导联系统检测心电信号；为了减少血氧饱和度检测过程中对人的日常活动的影响，采用反射式设计，它区别于传统的透射式测量方法，可以在人体的多个部位进行测量，灵活性更好。针对反射式血氧检测得到的光电容积脉搏波信号个体差异大且不稳定的特点，本文设计了适用性更强的血氧饱和度计算算法，其阈值通过自适应学习得到，测试结果表明了该算法的可行性。针对传统傅里叶变换对时变信号处理的不足，研究了小波变换在脉搏波信号和心电信号去

6、噪中的应用。本文研究了BLE协议栈结构，重点分析了与开发联系紧密的GAP层和GATT层的功能，并研究了与功耗相关的重要参数的设定。由此设计了基于CC2540的蓝牙4.0通信模块，包括体温监测模块，血氧饱和度监测模块和心电监测模块。完成了各个模块与Android移动终端的低功耗蓝牙通信连接和数据交互的程序设计。Android移动终端是人体传感器网络的网关节点，介绍了低功耗蓝牙Android上编程实现的主要函数和具体步骤，设计了低功耗蓝牙通信程序、生理参数信号去噪处理程序、心电图绘制程序等程序模块，以构成Android客户端应用程序。最后，对系统的通信距离和传输速率、功耗和准确性等方面做了测

7、试，结果表明系统运行良好，能够满足检测需求。本文实现了心电、脉搏、血氧饱和度和体温等生理参数的采集，人体传感器网络数据通信，Android平台信号处理和显示存储等各项功能。可用于社区家庭的健康监护，具有检测方便、交互性和拓展性强、功耗低成本低等优势。对于推动便携式健康监护设备的普及，提高人们生活质量，缓解紧张的社会医疗资源，意义重大。关键词：低功耗蓝牙，Android，生理参数，人体传感器网络IABSTRACTABSTRACTThe