基于嵌入式系统的睡眠监测系统的研制

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1、摘要摘要医学仪器的便携化设计，已经成为现代医学仪器发展的一个重要趋势，而其中的两项核心技术是微型化和低功耗设计。当代工程技术特别是微电子技术为这一设计要求提供了有力的支持，主要表现在：电子元器件集成度越来越高，从而使器件尺寸越来越小，功能越来越强：电子元器件封装工艺的不断革新，使得器件实际占空尺寸、安装尺寸越来越小；丛单片微处理器到基础元件、器件，以低功耗设计为日标的产品大量问世，从而使得整机设计功耗大幅度降低，依靠电池作为供电电源的便携式医学仪器已能满足长时间工作的需求。因此，便携式医学仪器的设计，已经成为可能。嵌入式系

2、统是当前电子系统设计的一个新潮流，它将硬件和软件紧密结合，强调为用户的目的“度身定做”，因此具有很高的性能价格比和实时特性。由于生理参数检测仪引入了嵌入式实时操作系统，为实现医学仪器智能化和网络化提供了理想的基础。本系统选用SAMSUNG公司高性价比、高性能、低功耗的基于ARM7TDMI的S3C44BOX为核心处理器，用以实现对生理信号的实时处理。从人体实时采集心电、心音、体温、血压、血氧饱和度和口鼻气流等生理参数，经放大、滤波和A／D转换，l舌，送LCD显示，如需存储则按下存储键后生理数据就会存储到外部FLASH中，而且

3、在需要回放、传输时，可以直接从外部存储器中调出使用，并可通过USB和UART接口完成各种通讯功能。系统的软件工作部分包括引导加载程序、uCLinux内核、用户应用程序。研究了生理信号的分析和处理算法。重点研究了心电等生理信号的频谱分析和数字滤波技术，完成了对生理信号的采集和处理，提取所需生理信息，为医学诊断提供依据。本系统是建立在嵌入式基础上的，体积小，满足“便携”的特点。而且由于选用的CPU有强大的功能，在以后的研究中还可以增加几个生理参数，从而对睡眠障碍的检测更加合理、准确。关键词：嵌入式系统；睡眠医学；快动眼睡眠：非

4、快动眼睡眠；睡眠呼吸暂停综合症；医学仪器：uCLinux。华南理工大学T学硕士学位论文AbstractThedesignofportablemedicalinstnnnenthasbecomeimportantWendofthedevelopingofmodemmedicalinstrument．Thetwocoretechnologyismicromationandlow-powerdesign．Nowadays，thedevelopingofengineeringtechnology，especiallymicro—e

5、lectronicstechnology，acceleratethedesigngreatly．Astheintegrationofelectroniccomponentsbeincreased，thechipsbecomesmallerandsmaller,andtheperformancebecomehigherandhigher．Becausethepackagetechnicsofthe1Cisrenovatedgradually,theset【ingsizebecomelessandless．Frommicrop

6、rossortobasiccomponent．thatdesignedforlow—power,thewholepowerisloweredgreatly,SOtheportablemecicalinstrumentssuppliedbybatteriescansatisfytherequirementofworkingforalongtime．Therefor,itispossibletodesignaminitypemeeicalinstruments．Embeddedsystemdesigningisanewtide

7、ofmoderneleetronicalsystemproject．Itintegrateshardwaretightlywithsoftware，designedforthecustomer’Sspecificpurpose，SOthatithastheoptimalperformance—price-ratioandrea／一timecapability．Forintegratingreal-timeoperationsystemintoit，thedetectorislaidaidealfoundationtohav

8、emoreintelligenceandnetworkcapability．Acost—effective，highperformanceandlow-powerchip，SAMSUNG’SS3C44BOX，developedusingaARM7TDMIcore，isadoptedasthemiropr