基于双麦克风滤波的远程心音听诊系统的研发

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1、硕士学位论文基于双麦克风滤波的远程心音听诊系统的研发作者姓名蒋飞朋学科专业控制理论与控制工程指导教师莫鸿强教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2018年4月DevelopmentofRemoteHeartSoundAuscultationSystemBasedonDual-MicrophoneFilteringADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JiangFeipengSupervisor：Prof.MoHongqiangSouthChinaUniversityofTechn

2、ologyGuangzhou,China分类号：TP274+.2学校代号：10561学号：201520112468华南理工大学硕士学位论文基于双麦克风滤波的远程心音听诊系统的研发作者姓名：蒋飞朋指导教师姓名、职称：莫鸿强教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：控制理论与控制工程研究方向：智能医疗器械论文提交日期：2018年4月25日论文答辩日期：2018年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：田联房委员：莫鸿强王剑王孝洪杜启亮摘要随着国内人口老龄化的加速，心血管疾病已成为最普遍的疾病之一。对于心血管疾病，听诊是一

3、种必不可少的临床诊断方法。然而，对于家庭用户、传统医院以及互联网医疗机构，目前的心音听诊服务存在一定的不足和局限性。此外，传统去大医院看病的方式存在时间以及空间的限制，导致问诊流程繁琐、就诊价格过高。随着移动互联网、传感器技术以及大数据等技术的飞速发展，远程听诊的出现和发展成为了一种不可避免的趋势。本文从成本、便携性、环境抗噪能力等角度出发，开发了基于双麦克滤波的远程心音听诊系统，主要为网络医院、家庭以及社区医院提供服务，解决患者心音数据远程采集的困难，提高远程医疗的便利性，降低患者随诊成本。本文主要内容包括：首先，根据心音信号的特点，基于STM32

4、设计了电子听诊器硬件采集系统，主要用于无失真地采集、放大微弱的心音信号。硬件系统包括电子听诊器的听诊头、信号采集电路、信号调理电路、主控制电路、蓝牙电路以及电源电路。其次，针对患者和医生用户开发了两款AndroidAPP，用于完成心音采集、上传云端、医生诊断并反馈听诊结果等功能。此外，还对STM32下位机控制系统程序进行了设计，包括STM32外设驱动程序、ADC采样程序以及蓝牙通信协议。最后，针对远程心音听诊过程中难以避免的环境噪声，本文设计了基于双麦克风的自适应滤波算法来减小环境噪声的干扰，提升心音信号的清晰度和准确度，保证远程听诊的有效。同时通过

5、仿真实验和实例验证了算法的有效性和实用性，算法在一定程度上能够滤除环境噪声。关键词：电子听诊器；心音；双麦克风；自适应滤波；移动医疗IAbstractWiththeaccelerationofthepopulationaging,thecardiovasculardiseasehasbecomeoneofthemostcommondiseases.Auscultationisanessentialclinicaldiagnosticmethodforcardiovasculardiseases.However,therearesomedeficien

6、ciesandlimitationsinthecurrentheartsoundauscultationservicesforfamilyusers,traditionalhospitalsandInternetmedicalinstitutions.Inaddition,thelimitationoftimeandspaceintraditionalwaytogotohospitalleadstocumbersomeprocessandhighcost.WiththerapiddevelopmentofmobileInternet,sensorte

7、chnologyandbigdatatechnology,theemergenceanddevelopmentofremoteauscultationhasbecomeaninevitabletrend.Thispaperdevelopsaremoteheartsoundauscultationsystembasedondual-microphonefilteringfromtheviewofcost,portabilityandanti-noiseability.Itmainlyprovidesservicesfornetworkhospitals

8、,familyusersandcommunityhospitalstosolvethedifficultie