基于LabVIEW的虚拟心电监护仪系统设计

基于LabVIEW的心电实时监测系统

摘要－＠ｇｆＬｂＩＷ心电实时监测系统，用小波变换对原始ＥＧ波形进行处理，高了Ｒ峰检测的精确度；￣－ａＶＥ应Ｃ提使用简化后的运算方法，证了系统的实时性；出面板提供了各种心率变异性（Ｒ分析时域指标的数字、保输ＨＶ）图形显示，使数据更为直观、取更为方便。系统在实验室中运行稳定，得了良好的结果。读取
５Ｈｚ０的工频干扰。处理后的信号即进／ＤＱ。实验使用预ｋＡ卡本．的是ＰＩＥ系序列的ＤＱ。号为ＰＩＭＩ一６一。ＤＱＣ— Ａ卡型Ｃ — Ｏ１Ｅ１Ａ卡由ＰＩ线连接到微型计算机上（ＰＰＩ内存：６）并最Ｃ总ＣＵ：ＩＩ，２ＭＢ，５
维普资讯
研究论著一
＇Ｉ１：旧：１Ｉ ●．刍：
基于ＬｂＩＷ的心电实时监测系统ａＶＥ王浩宇胡仲源自张旭龚宗颖李文婷李川勇
（开大学物理科学学院南天津市３０７）００１
关键词ＨＶＬｂＩＷ；拟仪器；波变换；时监测Ｒ；ａＶＥ虚小实
中图分类号：Ｈ７￣；Ｐ９．Ｔ７２．Ｔ３１２９
文献标识码：Ａ
文章编号：０３８６（０６１— ０１０１０－８８２０）００２ — ３
ｌｎｅｌｎｌｂａｄｔｅｒｓｌｉａｃｐａｌ．ｑｓｗｌｉａｎｈｅｕｔｓｃｅｔｂｅｌＫｅｗｏｄＨＲＶ；ＬｂＥＷ；ｉｕｌｉｓｒｍｅｔＷａｅｅｓｔａｓｏａｉｎｒａｉｎｔｒｎｙｒｓａＶＩｖｒａｎｔｔｕｎ；ｖｌｔｒｎｆｒｔ；ｅｈｍｅｍｏｉｉｇｍｏｏ

基于LabVIEW的心率计设计[设计、开题、综述]

BI YE SHE JI（二零届）基于LabVIEW的心率计设计所在学院专业班级测控技术与仪器学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要当今社会，心脏病已经是严重危害人类健康的疾病之一。

虽然现在社会上测量心电信号的各种设备已经相当普及，但其中绝大多数还是依赖硬件来进行信号的采集与分析，不但成本较高，而且不利于仪器的升级与维护。

随着虚拟仪器技术的快速发展，以LabVIEW为核心的数据采集及分析技术为心电信号测量带来了新的机遇。

虚拟仪器技术以PC强大的软硬件资源为基础，配合相对简单的采集硬件来进行工作。

LabVIEW为其技术核心，数据的采集、实时处理、保存、显示均由LabVIEW加以控制。

虚拟仪器既可以实现真实仪器的相应功能，又具有成本低廉、升级容易、使用方便等优点。

本设计为“虚拟心率计”，仅对心电信号中的简单参数心率进行测试。

压电器件将心跳信号转化为微弱电信号，经放大、滤波后由DAQ卡采集进PC中，经过LabVIEW加以分析、计算，最终得到心率。

经实验证明，本设计使用简便灵活、人机界面友好，实现了所要求的心率计测功能。

关键词：虚拟仪器，LabVIEW，心率计，压电器件Design of a Virtual Cardiotachometer Based on LabVIEWAbstractIn today’s society, heart disease is one of the serious diseases. Although many kinds of devices used for electrocardiosignal measurement are available now, most of them use hardware to collect and analyze the signal. As a result, the cost is rather high and it is hard for device update and maintenance. With the rapid development of virtual instrument technology, the technology of data collection and analysis based on LabVIEW brings a new opportunity for electrocardiosignal measurement.The foundation of virtual instrument technology is the powerful hardware and software resources of PC, combining with some relatively simple I/O modules. LabVIEW is the core of the virtual instrument; data acquisition, real-time processing and judging, store and display are controlled by LabVIEW. Virtual Instrument has almost the same function of the ‘real’ one but with advantages such as low cost, easy to upgrade and easy to use.This design, a ‘Virtual Cardiotachometer’, only measure one of the simple electrocardiosignal, heart rate. Piezoelectric device transduces the heart beat into weak electrical signal. After filtering and amplification, the signal is got by DAQ card and sent to PC. Data is analyzed and calculated by LabVIEW, and then the heart rate can be got. Experiment results show that this design is simple and flexible with friendly man-machine interface. The required function for heart rate detection is realized.Keywords: Virtual Instrument, LabVIEW, Cardiotachometer, Piezoelectric Device目录摘要.......................................................................................................................... I II Abstract........................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题的意义 (1)1.3虚拟心率计技术的国内外发展现状 (1)1.3.1 虚拟仪器的国内外研究现状 (1)1.3.2 LabVIEW的发展历程 (2)1.3.2 心率计的研究现状 (3)1.4课题研究的主要内容 (3)2硬件电路的方案设计 (5)2.1传感器的选择 (5)2.1.1 方案评价 (5)2.2放大电路的设计选择 (6)2.2.1 方案评价 (6)2.3滤波电路的设计选择 (7)2.3.1 方案评价 (7)2.4各部分电路参数的选定以及总体电路的确定 (8)2.4.1电路各部分参数的选定 (8)2.4.2总电路的确定以及其工作流程图 (9)2.5 用Multisim对设计电路的仿真以及实际电路搭建 (10)3 LabVIEW的软件编程设计 (12)3.1系统流程图 (12)3.2 前面板的设计 (12)3.3程序设计 (13)3.3.1数据采集模块 (13)3.3.2放大滤波模块 (14)3.3.3波峰数判定纪录模块 (15)3.3.4波形纪录模块 (16)3.3.5数据读取模块 (16)3.3.6计时模块的设计 (17)3.4总程序图的组合设计 (17)4软硬件的组合 (18)4.1数据采集系统NI ELVIS II+ (18)4.2 NI ELVIS II+与硬件采集电路的结合 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)附录图1 Multisim中的仿真硬件电路 (23)附录图2 Multisim仿真结果 (24)附录图3 程序前面板图 (24)附录图4 总程序框图 (25)附录图5 放大滤波电路硬件实物图 (25)附录图6总体实物图 (26)1 绪论1.1课题的来源人的心率信息关系到一个人的健康状态，是人类生命特征的重要参数，在美国，每年因为心脏疾病而导致死亡的人数，比患其他疾病而死亡的人数要多。

课题三基于LABVIEW的心电信号分析系统设计与仿真报告

课题一心电信号分析系统的设计一、本课题的目的本设计课题主要研究数字心电信号的初步分析方法及滤波器的应用。

通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：（1）了解基于LabVIEW的虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。

（2）了解人体心电信号的时域特征和频谱特征。

（3）进一步了解数字信号的分析方法；（4）通过应用具体的滤波器进一步加深对滤波器的理解。

（5）通过本课题的设计，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

二、课题任务利用labVIEW设计一个基于虚拟仪器的简单的心电信号分析系统。

对输入的原始心电信号，进行一定的数字信号处理，进行频谱分析。

根据具体设计要求完成系统的程序编写、调试及功能测试。

（1）对原始数字心电信号进行读取，由数字信号数据绘制出其时域波形。

（2）对数字信号数据做一次线性插值，使其成为均匀数字信号，以便后面的信号分析。

（3）根据心电信号的频域特征（自己查阅相关资料），设计相应的低通和带通滤波器。

（4）编程绘制实现信号处理前后的频谱，做频谱分析，得出相关结论。

（5）对系统进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。

三、主要设备和软件（1）PC机一台。

（2）LabVIEW软件一套，要求最低版本8.20。

四、设计内容、步骤和要求必做部分：1. 利用labVIEW读取MIT-BIH数据库提供的数字心电信号，并还原实际波形美国麻省理工学院提供的MIT-BIH数据库是一个权威性的国际心电图检测标准库，近年来应用广泛，为我国的医学工程界所重视。

MIT-BIH数据库共有48个病例，每个病例数据长30min，总计约有116000多个心拍，包含有正常心拍和各种异常心拍，内容丰富完整。

为了读取简单方便，采用其txt格式的数据文件作为我们的原心电信号数据。

利用labVIEW提供的文件I/O函数，读取txt数据文件中的信号，并且还原实际波形。

2.对原始心电信号做线性插值处理由于原始心电信号数据不是通过等间隔采样得到的，也就是说原始的心电数据并不是均匀的，而用Matlab 中提供的数字滤波器处理数据时，要求数据是等间隔的。

通过LabVIEW平台进行多参数心电监护测试系统设计

通过LabVIEW平台进行多参数心电监护测试系统设计
目前心电监护的仪器设备已被广泛地应用到临床各科。

而心电监护又是最有价值的诊断技术之一，对于临床诊断、治疗及危重病人救治方案的制定就起着十分重要的作用。

临床各科使用多参数心电监护的报道屡见不鲜，但患者在高压氧舱中治疗时的应用则少有报道。

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC 开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

病人监护仪介绍：
病人监护仪属医疗设备，用于临床实时监护病人的ECG（心电图），SPO2（血氧饱和度），NIBP（无创血压），IBP（有创血压），Temperature（温度），etCO2（末端二氧化碳/呼吸）等各种生理特征参数。

测试系统的架构
测试系统以工控机为控制平台。

由内部的GPIB和串口卡来对外围的可编程仪器的控制；由数据采集卡对测试信号进行采集；DIO （数字输入输出）对自制夹具内部的继电器切换控制；由直流电源控制电磁阀进行测试气体回路管理；通过网路服务器进行测试数据库，测试报表，登录信息的存储管理；
图一系统结构
测试系统的界面
1）用户管理：
为了测试系统的操作安全和信息安全，该测试站只允许培训合格的用户访问。

该系统还根据使用者的级别定义了相应的操作权限。

所有访问信息都会通过网络传入服务器的登录数据库中。

基于LabVIEW的心电监护系统设计

基于LabVIEW的心电监护系统设计摘要心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。

心电监护系统可以及时获取患者的心电信息，以便及时发现异常情况，采取相应的处理措施，是降低心脏病死亡率的有效手段之一。

美国国家仪器有限公司(National Instruments，简称NI)开发的虚拟仪器编程语言LabVIEW提供丰富的函数库，利用I/O接口设备完成信号的采集和测试，利用计算机强大的软件功能实现数据的运算、分析和处理，利用计算机显示器来模拟传统仪器的控制面板，从而利用计算机仪器系统技术来完成各种测试功能。

本文通过对国内外医疗系统发展的分析，针对现代医疗监护系统的要求，利用LabVIEW平台开发了基于虚拟仪器的心电监护系统。

首先，根据心电信号的特点，设计心电采集模块，包括心电前置放大器，右腿驱动电路，高通滤波器，低通滤波器，可变Q值50Hz双T陷波电路和增益可调电路。

其次，软件上采用LabVlEW强大的图形语言，设计了操作简单、界面优美的PC机测试系统，包括对采集上来的心电信号、脉搏信号的分析处理和显示存储，同时设置了自动报警系统，操作者可以实时监测被测者的心电情况，便于及时做出诊断，及早治疗。

关键词：虚拟仪器；心电信号；LabVlEW；实时监测ABSTRACTHeart disease is one of the major diseases which is a serious threat to human health and life. ECG monitoring system can access to the ECG information of patients tim- ely and then detect anomalies and take corresponding measures, which is an effective means of reducing mortality of heart disease.National Instruments Developed a Virtual Instrument language--LabVIEW：it has abundant functions．Using I/O instrument realize acquisition and testing of signals，using powerful software realize calculating and analyzing and disposing of data, using the displayer to simulate the tradition control panel．in order to realize all kinds of testing functions through computer．Based on the analysis of the foreign Telemedicine development，according to the recent Telemedicine requirements．design a system based on Virtual Instrument．Firstly, electro-cardio signal collective module，including ECG signal preamplifier, high-pass filter，low-pass filter,50 Hz double T trap filter with adjustable Q value，circuit with adjustable gain，has been designed according to the ECG feature．Second，using powerful graph language LabVIEW，designed an easy to operate and beautiful PC Test system，including the analysis ,disposal , display and store the ECG data and pulse data. meanwhile，by designing auto—alerting system，the operator Can measure the ECG quality of the patient real time，then Can give the diagnoses and treatment．keywords：Virtual Instrument ；ECG data ；LabVIEW ；real-time detection目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2生物医学信号简介 (2)1.2.1生物医学信号的特点 (2)1.2.2心电信号的产生机理及临床应用 (2)1.2.3心电信号的特点 (3)1.3虚拟仪器(VirtuaI Instrument) (4)1.3.1虚拟仪器应用于生物信号检测的意义 (4)1.3.2虚拟仪器概述 (5)1.3.3LabVIEW简介 (5)1.4本文主要研究内容 (6)第二章系统总体设计 (7)2.1系统设计原则 (7)2.2系统整体组成及工作原理 (7)2.3系统硬件组成 (8)2.3.1前置放大器的设计 (9)2.3.2LabVIEW数据采集卡的选择 (10)2.4系统软件组成 (11)2.4.1模块化结构设计 (11)2.4.2软件设计思想 (11)2.4.3系统的软件部分编写 (12)2.5技术指标 (13)第三章系统硬件设计 (14)3.1心电监控系统硬件的组成 (14)3.2心电信号调理 (15)3.3脉搏信号调理 (21)3.3.1传感器的选择 (21)3.3.2放大与滤波电路 (21)3.4Multisim仿真结果 (22)第四章系统软件设计 (25)4.1LabVIEW概述 (25)4.2系统的程序结构 (25)4.3各部分模块子程序设计原理 (27)4.3.1用户登录模块 (28)4.3.2 数据采集模块 (30)4.3.3数据处理模块 (32)4.3.4数据分析、报警模块 (35)4.3.5 数据显示、存储模块 (38)第五章结论 (41)参考文献 (42)致谢............................. 错误!未定义书签。

LabVIEW在医疗设备研发中的应用案例

LabVIEW在医疗设备研发中的应用案例概述：随着现代医学的发展，计算机技术在医疗设备研发中发挥着越来越重要的作用。

LabVIEW作为一款图形化编程工具，在医疗设备研发领域具有广泛的应用。

本文将介绍几个LabVIEW在医疗设备研发中的应用案例，并分析其在提高设备效率、降低成本和改善患者体验等方面的优势。

案例一：心电监护仪的设计与开发在心电监护仪的研发过程中，LabVIEW可提供实时监测、数据采集和信号处理等关键功能。

通过LabVIEW的图形化界面，工程师可以快速实现对心电信号的采集和分析，同时进行数据可视化，使医生能够直观地了解患者的心电情况。

此外，LabVIEW还具备灵活的数据存储和报警功能，能够提供及时准确的诊断结果，提高医疗设备的可靠性和精准性。

案例二：医用影像设备的控制系统医用影像设备的控制系统通常需要实时操作和大数据处理能力。

LabVIEW提供了灵活的图形化编程环境，可以与影像设备的硬件进行无缝对接。

通过LabVIEW，工程师可以实现对电子影像的高效处理和实时控制，提高影像设备的分辨率和稳定性。

同时，LabVIEW还能够通过网络远程控制和实时监测，方便医生和技术人员随时随地进行影像的查看与诊断。

案例三：生物医学信号的处理与分析生物医学信号处理是医疗设备研发中的重要环节，LabVIEW在此方面具有突出的优势。

例如，对脑电信号的处理，LabVIEW可以通过特定的算法实现信号滤波、特征提取和模式识别等功能。

此外，LabVIEW还支持与其他设备的数据融合，例如心电、呼吸和体温等信号的综合分析，为医生提供更全面的诊断依据。

案例四：医用机器人的控制与操作医用机器人在手术、康复和辅助治疗等方面具有广泛的应用前景。

LabVIEW可以作为医用机器人的控制系统，实现精准的运动控制和操作。

通过LabVIEW的图形化编程界面，医生可以远程操控机器人进行手术操作，提高手术的精确度和安全性。

此外，LabVIEW还可以实现机器人与其他设备的数据交互，在手术过程中提供全程监测和实时反馈。

基于LabVIEW的心电监护仪自动检定系统的研发

ＫｅｙｗｏｒｄｓＡｕｔｏｍａｔｉｃｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＬａｂＶＩＥＷＭｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒ
０引言
在临床医学诊断中，多参数生命监护仪能够为医生提供病患的生理参数［１］，其测量准确性格外重要。依据国家计量检定规程ＪＪＧ７６０－２００３《心电监护仪》（以下简称“规程”），多参数生命监护仪检定主要通过两个步骤完成：（１）按照规程要求的检定参数和步骤，检定人员首先连接标准信号源输出端和多参数监护仪输入端，然后触发标准信号源产生待检定标准信号，同时依据待检定标准信号类型调整多参数生命监护仪的测量模块，经测量、读取等方法得到心电监护仪上检定
根据医疗机构在用的生命监护仪实际情况，本文检定对象选用深圳迈瑞生物有限公司ｉＭＥＣ８系列型号多参数监护仪，它通过ＲＪ４５接口与外界通信。标准信号源采用Ｆｌｕｋｅ公司型号为Ｐｒｏｍｓｉｍ８生命体征模拟器，它能够产生多参数监护仪测量的各项检定参数，通过５导联连接线发送待检定标准信号给多参数监护仪，并具有与计算机连接的迷你系列Ｂ型ＵＳＢ接口。计算机是整个检定系统的核心，可模拟检定工作人员对多参数监护仪测量参数模块的调整和对标准信号源的触发，采集数据，分析数据，得出结论，自动生成原始记录表和检定证书等。硬件框架如图１所示。
参数的信息，记录下来，填入原始数据记录表；（２）检定工作人员对采集得到的数据依据规程中数据处理要求进行数据处理、分析，得出检定结论，将检定需求的数据和结论填入原始记录表中和检定证书内。由于检定参数有３０多个［１－２］，完成检定需１５ｍｉｎ，检定周期不得超过一年，且一个三甲医院的多参数监护仪数量可达上千台，因此周期性检定的工作量非常大。同时，由于数据记录和分析结果填入都是靠人工完成，由于主客观因素，检测数据的真实性和检定结果的权威性容易受到质疑。

基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计

基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器控制系统的设计与开发。

虚拟仪器是指通过软件模拟实际仪器的功能，实现数据采集、信号处理、控制等操作，具有灵活性高、成本低、易于扩展等优点。

本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计的相关内容。

1. LabVIEW简介LabVIEW是一种基于图形化编程的开发环境，主要用于测试、测量和控制应用程序的开发。

用户可以通过拖拽和连接图形化元件来编写程序，而不需要深入了解底层的编程语言。

LabVIEW提供了丰富的函数库和工具包，可以方便地进行数据采集、信号处理、控制算法设计等操作。

2. 虚拟仪器控制系统设计流程2.1 系统需求分析在设计虚拟仪器控制系统之前，首先需要进行系统需求分析。

这包括确定系统的功能模块、硬件接口要求、性能指标等方面的需求。

通过与用户充分沟通，明确系统设计的目标和范围，为后续的设计工作奠定基础。

2.2 系统架构设计在系统架构设计阶段，需要考虑系统整体结构、模块划分、数据流向等问题。

合理的系统架构可以提高系统的可维护性和扩展性，降低系统开发和维护成本。

在LabVIEW中，可以利用虚拟仪器控制面板和图形化编程环境来实现系统架构设计。

2.3 软件模块设计根据系统需求，将整个虚拟仪器控制系统划分为若干个功能模块，并设计每个模块的具体实现方案。

在LabVIEW中，可以通过建立子VI （Virtual Instrument）来实现不同功能模块之间的交互和通信。

每个子VI对应一个特定的功能，通过调用和组合不同的子VI可以完成整个系统的功能。

2.4 界面设计与优化虚拟仪器控制系统的用户界面设计至关重要。

一个直观友好的界面可以提高用户体验，减少操作误差。

在LabVIEW中，可以通过自定义控件、布局调整、颜色搭配等方式来设计界面，并利用LabVIEW提供的图形化工具进行界面优化。

基于LabVIEW虚拟仪器的心电信号采集系统的设计

行鸿彦黄敏松
（南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京２０４）１０４摘要：为计算机和网络技术与传统仪器融合的产物，作虚拟仪器具有很多传统仪器无法比拟的优势。以Ｍ公司的
ＬｂＩＷ为开发平台，ａＶＥ本文设计了一个低成本的虚拟心电信号采集系统。该系统摈弃了传统虚拟仪器的前端数据采集卡，而自行开发了以单片机技术为硬件基础的前端数据采集卡，而有效地降低了成本；ＬｂＩＷ８２作为该系统仪器面板的软从以ａＶＥ．件编程语言，又可缩短开发时间。经实验室使用验证，该系统可实现对心电信号的实时采集、显示和存储，而且性能可靠，工作稳定，成本又大大地降低。
关键词：心电，单片机，信号采集系统，虚拟仪器中图文分类号：Ｍ９Ｔ３文献标识码：Ｂ国家标准学科分类代码：１．０５０４
ＥＣＧｑｕｓｔｏｙｓｅｓｄ— ｎＬａｂＥＷｒｕｌＩｔｕｅＡｃｉｉｉｎＳｔｍＢａｅｏＶＩＶｉｔａｎｓｒｍｎｔ
ａｄＴｃｎｌｇ，ａｊｇ２０４，ＣｉａｎｅｈｏｏｙＮｎｉ１０４ｈｎ）ｎ
Ａｂｔａｃ：Ａｓａｆｓｏｒｄｃｆｃｍｐｕｅｓｒｔｕｉｎｐｏｕｔｏｏｔｒ，ｎｔｒｅｈｑｎｒｄｔｏａｎｔｕｎ，ｖｒｕｌｉｓｒｍｅｔｅｗｏｋｔｃｎｉｕｅａｄｔａｉｉｎｌｉｓｒｍｅｔｉｔａｎｔｕｎｈｓｍａｙｉｃｍｐａａｌｄａｔｇｓｏｅｒｄｔｏｌｉｓｒａｎｎｏｒｂｅａｖｎａｅｖｒｔａｉｉｎａｎｔｕｍｅｔｎ．ＴａｉｇＮＩＣｏａｙＳＬｂＥＷｓｔｅｄｖｌｐｎｋｎｍｐｎ ’ ａＶＩａｈｅｅｏｍｅｔ

基于LabVIEW的心电信号分析系统设计

电子设计工程Electronic Design Engineering第27卷Vol.27第3期No.32019年2月Feb.2019收稿日期：2018-03-21稿件编号：201803182作者简介：杨妮（1993—），女，陕西西安人，硕士研究生。

研究方向：通信与信息系统。

虚拟仪器技术（Virtual Instrument ，VI ）是利用高性能的模块化硬件和灵活高效的软件来完成各种测量、测试以及自动化的应用。

如今，传统仪器依然广泛应用于测量测试领域，但是也存在着诸多问题，如精度不够高，不够灵活、方便。

而虚拟仪器具有灵活性，同时性能和精度较高，甚至解决了传统仪器无法实现的测量。

目前，采用LabVIEW 软件开发的虚拟仪器系统可应用于生物医学中，如：手术监护中的研究、心血管病学以及临床应用等。

文中利用LabVIEW 软件平台实现信号读取、分析处理、存储和心电诊断等，并将结果显示给用户；采用LabVIEW 与MATLAB 混合编程，通过调用小波变换算法对其进行滤波检测，最终实现心电信号的监测与显示，对心脏病的监护和预防具有重要意义。

1系统总体设计本系统采用LabVIEW 软件平台设计心电信号读取和数据存储、心电信号滤波、QRSPT 波检测以及诊断等程序框图，系统总体框图如图1所示。

图1系统总框图基于LabVIEW 的心电信号分析系统设计杨妮，尚宇（西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安710021）摘要：为了高效迅速地实现信号分析处理功能，本系统以NI 公司的LabVIEW 为开发平台，设计了虚拟心电信号分析系统，通过LabVIEW 软件读取MIT-BIH 数据库中的心电信号；采用Matlab scrip 调用小波变换算法对心电信号进行滤波以及QRS 波的检测，针对目前心电分析系统不具备对低频率、形态多样的P 、T 波检测这一缺陷，本文设计了P 、T 波检测功能，实现了对人体心脏状况的监测与显示。

基于LabVIEW虚拟仪器的心电信号采集系统的设计

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电子测量与仪器学报
20 08 年
到工业界的广泛接受与运用, 成为仪器技术的主流。人们纷纷试图引入该技术以减少工作量, 降低成本 [ 1- 2] 。范寿年 [ 3] 、何保全等 [ 4] 利用 N I公司开发的数据采集卡 ( DAQ ) 和 LabV IEW 虚拟仪器技术构建了一个虚拟心电信号采集系统, 但该系统的数据采集卡的成本较高, 而且该采集卡的设计是基于工业安全标准设计的, 因此不便也不适合于推广。戚仕涛等 [ 5] 利用单片机技术制作了前端数据采集卡, 在降低成本的同时利用电源隔离和信号隔离技术提高了安全标准, 但是该采集卡的通带频率范围 ( 0~ 50 H z) 有限, 使得有助于医学诊断的心电信号高频成分的信息丢失了。本文所设计的心电信号采集系统结合了单片机技术和 LabV IEW 虚拟仪器技术, 减少了工作量, 降低了成本, 在提高安全标准的同时保留了更多的原始波形信息。
心电信号是微弱信号, 幅度仅在 015 mV~ 4 mV 之间。因此为了便于显示和后端处理, 需要对信号进行放大。而在心电信号采集过程中, 前置放大电路对心电信号的影响最大, 为此, 美国心脏协会 ( AHA) 曾在 1967年和 1975年的报告中对前置放大电路的一些主要性能指标作过规定, 其中主要包括共模抑制比不应低于 1000B1 ( \ 60 dB ) , 等效输入噪声有效值应小于 10 LV, 放大器差模输入阻抗应不小于 20 M 8 等 [ 6- 7] 。因此, 在前置放大电路采用具有高输入阻抗, 高共模抑制比, 低噪声, 增益可
反应容易产生直流极化电压。因此在滤波电路中将
二阶 Sallen-Key 高通滤波电路提前, 可有效地去除电极产生的直流极化电压。该高通滤波电路的转移

基于LabVIEW的心电信号采集系统的设计与实现

电路３部分模块组成。系统硬件电路原理框图如图
１所示
化，临床健康观察和疾病诊断中发挥着十分重在要的作用。随着现代科技的进步，用计算机为采主设备的信号检测系统来获取心电信息，助医协
的心电信号采集系统，细论述了软硬件的设计方案。该系统具有即插即用功能，详能够实现心电信
号与ＰＣ机数据通信与传输，实验结果验证了该系统的有效性和可行性。
关键词：ａＶＥ；Ｔｅａ１片机；电信号；ＬｂＩＷＡｍｇ６单心采集系统
一
１系统设计概述
心电信号属于低频微弱的生理信号，ｒ实现为
，
它能反映人体心脏和血液循环系统的生理变
系统要求，先将心电信号通过信号调理电路放大首到合适的幅度；后由单片机进行心电信号的ＡＤ然／转换和数据传输。整个系统硬件电路主要由信号调理电路、Ｔｅａ６单片机控制电路和Ｒ２２转ＵＢＡｍｇ１Ｓ３Ｓ
人体心电信号的采集，而且还可以将心电信号通过ＵＢ接口方便地传人ＰＳｃ机，以便于后续的数据
处理和分析。
生诊病已成为发展趋势。因此，要一种能与Ｐ需Ｃ
机进行数据通信的心电检测系统。该文设计核心，用ＵＢ总线接ＮＴｇ１采Ｓ技术的心电信号采集系统，系统不仅能实现对该

基于LabVIEW的心音虚拟测量仪设计

ＡｂｔａｔＰｏｏａｄｏｒｍｏｔｉｓａｌｔｏｎｏｍａｉｎｏｈｈｓｌｇｃｌａｄｐｔｏｏｉａａｄａｕｃｉｎＳｔｃｎｓｒｃｈｎｃｒｉｇａｃｎａｎｏｆｉｆｒｔｎｔｅｐｙｉｏｉａｎａｈｌｇｃｌｃｒｉｃｆｎｔ，ＯｉａｏｏｏｉｒｖｅｄａｎｓｓａｄｔａｍｅｔｏａｉｖｓｕａｉｅｓｆｃｉｅｙｄａｎｓａｄａｏｎｓＴｉａｅｒｓｎｓｔｅｍｐｏｅｔｉｇｏｉｎｒｔｎｆＭｏａｃｌｒｄｓａｅｔｅｆｔｌｉｇｏｅｃｒｉｃｓｕｄ．ｈｓｐｐｒｐｅｅｔｈｈｅｃｏｅｖｄｓｇｆａｃｍｐｔｒｂｓｄｍｅｓｒｍｅｔａｄｒａ－ｉｎｌｓｓｓｓｅｏｅｒｓｕｄ．ｐｙｎｏｕｅｓｔｈｎｌｓｓｅｉｎｏｏｕｅ－ａｅａｕｅｎｎｅｌｔｍｅａａｙｉｙｔｍｆｈａｔｏｎｓＡｐｌｉｇｃｍｐｔｒｏｔｅａａｙｉ
…
疾病信息常常反映在心音中，音的改变和杂音的出现，往心往是器质性心脏病的最早体征，可远在其它症状和体征出现之
前就能为心脏听诊所发现。此，取心音或记录心音图对于因听心脏疾病的诊断具有一定意义Ｉ。ｌ２１传统的心脏听诊过分依赖于耳朵的灵敏度以及医师的主

Labview虚拟心电示波器实验报告

Labview虚拟心电示波器实验报告
Labview虚拟心电示波器实验报告
实验思路：读取心电信号文件→数据处理→滤波→显示波形→计算心率
实验程序框图如下：
图一为数据读取及处理部分
用于打开心电信号文件
用于读取二进制文件，因为共650000对心电信号，每对占三个字节，因此读取总数为650000*3
接下来为一个for循环，用于循环读取处理心电信号数据
每次读三个信号，组成一个数组，因两个心电信号占三个字节，用索引数组第0、1个字节的数据，将第0个字节与第1个字节的低四位拼接即为一个心电信号
经公式节点公式计算输出心电波
上图为滤波、示波及心率计算部分的程序框图
滤波器、360hz采样率，2为滤波方式，10为滤波高截止频率，低截止频率默认为0.125。

用滤波器处理信号之后可以去除杂波，便于观察心电信号波形
之后为一个while循环，循环读取心电信号直至按停止键
建立数组子集，方便控制信号读取，i为while循环的基数，不断增加，作为索引数，可使显示出的心电图不断变化。

连接波形图显示心电波。

（波形图表我们也做了，想对比一下区别，从结果来看，效果差不多）
可读出波幅位置，索引出相邻波幅位置，算出差值，除以频率360hz，即为相邻波幅间时间差，再用60秒除以时间差即为心率。

在前面板显示出实时心率
布尔型，在前面板为开关，连接于心率计算的条件结构上，因此可控制心率计算开关。

基于LabVIEW的远程心电监护系统设计

诊断，并反馈用户相应的指导意见。同时，若检测没有异常，无线通讯模块也会每隔１５ｍｉｎ将一段时间的心
电数据发送至监护中心服务器。ＳＤ卡（ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌ
ＭｅｍｏｒｙＣａｒｄ）进行２４ｈ连续不断的心电信号存储，以供医生进行心电数据分析。
所示。
图３生产者消费者模式数据接收
首先创建一空的队列和两个线程，生产者线程循环接收Ｈｏｈｅｒ发来的数据，并将数据和ＴＣＰ连接信息
动态心电动态心１
监护仪电数据ｆ
医生客户端进行处理，程序流程图见图４。服务器上
实时储存着所有与该服务器连接的医生客户端ＴＣＰ
图２监护中心各模块数据传输结构图
连接信息，数据分发线程触发时，服务器会将消息发送
给每个正在连接的客户端，并将数据发送给最先回应
函数来进行查询、插入、修改等操作。
２．１服务器程序设计
服务器程序是整个监护中心的最重要部分，其完成的功能有ＧＰＲＳ数据接收、心电数据发送给医生客户端、医生客户端诊断意见发送给相应的Ｈｏｈｅｒ。服务器与Ｈｏｈｅｒ、医生客户端、数据库的连接关系如图２

labview心电信号课程设计

labview心电信号课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解心电信号的基本概念、产生原理和信号特征。

2. 学生能掌握LabVIEW编程基础，包括数据类型、循环结构、条件结构等。

3. 学生能运用LabVIEW采集心电信号，并了解信号处理的基本方法。

技能目标：1. 学生能运用LabVIEW搭建心电信号采集系统，具备实际操作能力。

2. 学生能对心电信号进行预处理，包括滤波、放大等，提高信号质量。

3. 学生能分析心电信号，提取关键参数，为后续诊断提供依据。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对生物医学工程的兴趣，增强学习动力。

2. 学生通过团队协作，培养沟通、合作能力，提高解决问题的效率。

3. 学生关注心电信号在医疗领域的应用，认识到所学知识的社会价值。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合生物医学工程和LabVIEW编程技术，培养学生实际操作和解决问题的能力。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对生物医学工程有一定了解，但对心电信号的具体应用尚不熟悉。

教学要求：教师需引导学生掌握LabVIEW编程技术，结合心电信号的特点，培养学生实际操作能力，注重理论与实践相结合，提高学生的综合应用能力。

通过课程目标分解，使学生在学习过程中达到预期学习成果，为后续课程和实际应用打下坚实基础。

二、教学内容1. 心电信号基础理论：- 心电信号的产生原理与特征- 心电信号的波形及其生理意义2. LabVIEW编程基础：- 数据类型与常量、变量- 循环结构、条件结构- 子VI的创建与调用3. 心电信号采集与处理：- 心电信号采集系统的搭建- 信号预处理方法：滤波、放大等- 信号特征提取与分析4. 实践操作：- 使用LabVIEW进行心电信号采集- 对心电信号进行预处理与特征分析- 设计并实现心电信号监测系统教学大纲安排：第一周：心电信号基础理论，LabVIEW编程基础第二周：心电信号采集系统的搭建，实践操作1（采集心电信号）第三周：信号预处理方法，实践操作2（信号滤波、放大）第四周：信号特征提取与分析，实践操作3（设计心电信号监测系统）教材关联：本教学内容与教材中“生物医学信号处理”、“虚拟仪器技术”等章节相关，涵盖心电信号的基本概念、产生原理、信号处理方法以及LabVIEW编程技术。

基于 LabVIEW 的虚拟心电记录系统研制

基于LabVIEW的虚拟心电记录系统研制Development of Virtual ECG Recording System Based on LabVIEW（南方医科大学)李喆卢广文莫莉余学飞Li,Zhe Lu, Guangwen Mo,Li Yu,Xuefei摘要：利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW为开发平台，研制了一套虚拟心电数据采集、记录系统。

该系统具有心电波形实时显示、心率显示及报警，波形存储及回放等功能。

关键词：心电数据采集LabVIEW 虚拟仪器中图分类号：R318.6 文献标示码：A文章编号：Abstract: A virtual ECG recording system has been developed based on the platform of virtual instrument program language of LabVIEW, which has powerful digital signal processing and visually figure programming function. The system’s functions include real-time ECG waveform display, heart rate display, alarm for abnormal heart rate, ECG waveform storage and redisplay. key word: ECG; data acquisition; LabVIEW; virtual instrument.1 引言心电信号是人体生物电活动信息的表征，通过心电信号可以判断人体的健康状况。

心电研究一直是医学领域的一个重要课题，心电图是心血管等疾病临床检查诊断的重要方法。

传统的心电记录方法主要靠心电图机来完成，其信号采集、处理和显示主要由硬件电路完成，电路生产技术要求较高，设备价格较贵，且维护和更新不便。

基于labview的虚拟心电图仪_课程设计

某某学校虚拟仪器原理与应用课程设计课程设计名称：基于labview的虚拟心电图仪专业班级：信息科学与工程学院电子信息工程一班学生姓名：xxx学号： 201xxx指导教师：xxx 课程设计时间：2014年12月19日一、引言：心电信号是人体生物电活动信息的表征，通过心电信号可以判断人体的健康状况。

心电研究一直是医学领域的一个重要课题，心电图是心血管等疾病临床检查诊断的重要方法。

传统的心电记录方法主要靠心电图机来完成，其信号采集、处理和显示主要由硬件电路完成，电路生产技术要求较高，设备价格较贵，且维护和更新不便。

虚拟仪器技术的发展为改造传统的心电记录设备提供了很好的技术支持，它利用计算机强大的软件处理功能和丰富的硬件资源来组成插卡式虚拟仪器系统，利用丰富的软件系统实现通常由硬件完成的功能。

此心电程序主要用于读取心电数据，对其进行滤波显示，并计算心电的R-R 间期，计算心率，心率不正常报警、保存数据。

二、前面板设计：前面板设计及各部件的功能分析：利用LabVIEW 设计的心电采集系统的前面板如图所示。

虚拟仪器的前面板是仪器与用户交互的可视化操作界面，可以实现心电信号的实时采集、R-R间期、心率计算与显示以及报警等各项功能。

前面板中设置了两个波形显示控件，左上面用来显示采集到的心电波形，左下面用来显示滤波后的波形，以利于医生观察、诊断所需的心电图。

绿灯的作用是当心率超过100/s时进行报警。

滤波显示中的红线是显示各波段波峰的值，以便判断各波形是否正常。

阶数和截止频率是用来调节滤波效果，以便达到最佳滤波程度。

如图2-1所示：图2-1心电图测试仪前面板三、程序框图设计：（1）框图程序整体如下所示：从左往右的实现功能为：读取心电数据、滤波显示、计算R-R间期和心率、心率不正常报警以及波形存储。

图3-10程序整体框图1）数据读取与保存部件从文件中读入数据，以数组形式输入程序，最后再保存为数据文件。

图3-11数据读取与保存部件2）滤波部件心电属于低频信号，采用低频滤波。